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Un nuevo estudio sostiene que las posibles montañas de las estrellas de neutrones son muchos más bajas de lo que se creía.

En la novelas «Huevo de Dragón» Robert L. Forward se narra la saga de los cheela, que son seres que evolucionan en una estrella de neutrones. El autor especula con la posibilidad de que, al igual que la química da lugar a la vida conocida, la física nuclear podría dar lugar a una vida exótica en una estrella de neutrones.

Como todos sabemos, las estrellas de neutrones son algunos de los objetos más densos del Universo, por lo que su gravedad es enorme. Así que los cheela vivirían bajo las restricciones de esa gran gravedad, pero, según Forward, progresarían a una velocidad de vértigo bajo nuestro punto de vista porque las reacciones nucleares serían más rápidas que las químicas. Obviamente estos seres son pura especulación, aunque estén basados en la ciencia conocida.

Entre otras cosas, las casas de los cheela no tendían tejado, primero porque la meteorología se lo permitiría y segundo porque la gravedad no les dejaría hacerlo. Tampoco tendrían rascacielos por razones similares. Y es que la gravedad sobre una estrella de neutrones es muy intensa. En concreto se estima que la aceleración de la gravedad sería allí de 2×10¹¹ g. Bajo esta gravedad cualquier material, incluso la éxotica materia nuclear que hay allí, no puede sobresalir mucho de la superficie. Según los modelos tradicionales, las posibles montañas que hubiera en una estrella de neutrones tendrían una altura de menos de 10 mm.

Puede que la Tierra nos parezca poco esférica, pero lo es bastante. Las montañas más altas no sobresalen mucho más de 8 km sobre el nivel del mar. La razón del diámetro partido por esa altura es de unos 1600, lo que le permitiría pasar el estándar de redondez de las bolas de billar.

Pero para una estrella de neutrones (que pueden medir unos 10 km) esa relación sería de 1 000 000 lo que nos indica que es muy lisa.

Según nuevos modelos presentados recientemente en un congreso, las montañas de las estrellas de neutrones serían aún más bajitas y sólo podrían tener una altura de fracciones de milímetro. Básicamente, la gravedad aplasta cada característica de la superficie a dimensiones minúsculas y esto significa que el remanente estelar es una esfera casi perfecta.

El investigador principal del estudio es Fabian Gittins (Universidad de Southampton), quien ha utilizado modelos computacionales para construir modelos de estrellas de neutrones realistas. Luego los sometió a una variedad de fuerzas y restriciones para identificar cómo se crean las montañas. Además, el equipo de investigadores también estudió el papel de la materia nuclear ultradensa y su capacidad de dar soporte a las montañas.

Descubrieron que las montañas más grandes producidas en el modelo tenían solo una fracción de milímetro de altura, cien veces más pequeñas que las estimaciones anteriores.

«Durante las últimas dos décadas ha habido mucho interés en comprender cómo de grandes pueden ser estas montañas antes de que la corteza de la estrella de neutrones se rompa y la montaña ya no pueda recibir apoyo», dice Fabian.

Trabajos anteriores habían sugerido que las estrellas de neutrones pueden sostener desviaciones de una esfera perfecta de hasta unas pocas partes en un millón, lo que implica que las montañas podrían ser tan grandes como unos pocos centímetros. Estos cálculos asumían que la estrellas de neutrones aguantaba la tensión de tal manera que la corteza estaba a punto de romperse en todos los puntos. Sin embargo, los nuevos modelos indican que tales condiciones no son físicamente realistas.

Fabian dice que los resultados muestran que las estrellas de neutrones son realmente objetos extremadamente esféricos. Además, sugieren que observar ondas gravitacionales de estrellas de neutrones en rotación puede ser incluso más difícil de lo que se pensaba.

Para que haya emisión de estrellas de neutrones en rotación (o cualquier otro objeto masivo en rotación), estas tienen que ser irregulares. A menos irregularidades menos intensidad en las ondas gravitacionales emitidas.

Las emisiones que sí se han registrado provienen de los últimos momentos de dos objetos masivos girando muy rápidamente alrededor del centro de masas común justo antes de fusionarse, lo que es un sistema muy alejado de la simetría esférica.

De momento los observatorios de ondas gravitacionales no han observado emisión de ondas gravitacionales procedentes de estrellas de neutrones aisladas, aunque hay esperanza de que esto esa posible en el futuro si la estrella cuenta con ligeras deformaciones, sean del tipo que sean.

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Fuentes y referencias:
Nota de prensa.
Ilustración: ESO / L. Calçada