El interior de las estrellas de neutrones ha sido un misterio desde su hallazgo. Se sabe que son el remanente del colapso de una estrella supergigante masiva que se ha quedado sin combustible en su núcleo para mantenerse encendida. También está descrito que son los objetos más densos que se conocen en el Universo. De hecho, aunque pueden tener varias veces la masa del Sol, su tamaño puede ser aproximadamente el de una ciudad no demasiado grande. Las podemos visualizar, por lo tanto, como una bola de gran densidad, ¿pero qué hay dentro de esa bola? Esa es la pregunta que se ha afanado en contestar un equipo de científicos de la Universidad de Goethe (Frankfurt), cuyos resultados apuntan a algo tan dulce como los bombones.
Bueno, en realidad se trata de una metáfora, pero ayuda a entenderlo. Y es que han visto que hay dos tipos de estrellas de neutrones. Algunas tienen un núcleo rígido y un manto blando, mientras que otras tienen todo lo contrario: núcleo blando y manto rígido. Por lo tanto, las primeras son como los bombones de praliné, con un fruto seco en su interior, rodeado de chocolate mucho más blando, y las segundas tienden un centro cremoso, rodeado de chocolate más compacto.
Esto no quiere decir que ya sepan todo sobre el interior de las estrellas de neutrones. No obstante, disponen de más información de la que tenían otros científicos antes de la publicación de su estudio, en The Astrophysical Journal Letters.
Dos tipos de estrellas de neutrones
Previamente a la realización de su estudio, estos científicos sabían que hay dos tipos de estrellas de neutrones. Unas pesadas, con una masa superior a 1,7 veces la de nuestro Sol, y otras ligeras, con una masa menor que esa.
Cabía esperar que su interior fuese distinto, pero no lo tenían claro. Por eso, procedieron a modelar ecuaciones de estado de los dos tipos de estrellas de neutrones. Las ecuaciones de estado son aquellas que describen el estado de agregación de la materia a través de datos pertenecientes a parámetros como la temperatura, la presión, el volumen, la energía interna y la densidad. Además, en este caso añadieron el análisis de la velocidad del sonido.
Se sabe que las ondas sonoras viajan más o menos rápido dependiendo de la rigidez del material por el que se desplazan. De hecho, en la Tierra se usa este parámetro para encontrar bolsas de petróleo subterráneas. Por eso, un estudiante de licenciatura de la Universidad de Goethe, Sinan Altiparmak, pensó que podría ser útil también para analizar estrellas de neutrones.
Y lo fue. Gracias a eso, y a la modelización de más de un millón de ecuaciones de estado, pudieron describir esos centros similares a bombones. Los de praliné, con el fruto seco en medio, serían los ligeros, y los del centro cremoso los pesados. Pero eso no fue todo.
Datos relevantes más allá de los bombones
Los científicos ahora tienen una idea aproximada sobre el interior de las estrellas de neutrones. Pero también saben otros datos. Por ejemplo, han comprobado que, independientemente de su masa, es muy probable que todas las estrellas de neutrones tengan más o menos el mismo radio, de unos 12 kilómetros. Es decir, habrá algunas especialmente densas.
Por otro lado, según ha explicado en un comunicado el autor principal del estudio, el doctor Christian Ecker, su extenso estudio numérico “no solo permite hacer predicciones para los radios y las masas máximas de las estrellas de neutrones, sino también establecer nuevos límites a su deformabilidad en sistemas binarios”. Es decir, ayuda a establecer “cuán fuertemente se distorsionan entre sí a través de sus campos gravitacionales”. Además, añade que “estas ideas serán particularmente importantes para identificar la ecuación de estado desconocida con futuras observaciones astronómicas y detecciones de ondas gravitacionales de estrellas en fusión”.
En definitiva, lo que han descubierto es mucho más que una metáfora sobre tipos de bombones. Aunque debes reconocer que ahora es posible que te apetezca comerte uno.