Descubren la estrella de neutrones más masiva hasta el momento

Impresión artística del pulso de una estrella de neutrones masiva retrasado por el paso de una estrella enana blanca entre la estrella de neutrones y la Tierra.

En septiembre de 2019, un grupo de astrónomos utilizó el GBT (Telescopio Robert C. Byrd de Green Bank) para descubrir la estrella de neutrones más masiva conocida hasta la fecha. Se trata de un púlsar, denominado J0749 + 6620, que se encuentra a una distancia de 4 600 años luz de la Tierra. Este cuerpo astronómico está prácticamente al límite de colapsar sobre sí misma; ya que está muy cerca de la masa teórica máxima posible para una estrella de neutrones.

Las estrellas de neutrones son los restos comprimidos del núcleo de una estrella masiva y son uno de los objetos más densos conocidos. Puesto que si tomáramos una parte de la estrella de neutrones, del tamaño de un terrón de azúcar, pesaría aproximadamente 100 millones de toneladas en la Tierra.

Según los datos, la estrella de neutrones J0749 + 6620 tiene una masa 2,17 veces la del Sol; pero está compactada en una esfera de solo 30 (km) kilómetros de diámetro. Estos números se acercan a los límites teóricos que determinan la masa de una estrella de neutrones antes de que colapse sobre sí misma y se convierta en un agujero negro. Este límite se conoce como: límite de Tolman-Oppenheimer-Volkoff.

Como mencionamos al principio, J0749 + 6620 es una clase de estrellas de neutrones llamadas púlsares. Los púlsares se caracterizan por la doble emisión de ondas de radio de cada uno de los polos magnéticos. Estas emisiones de radio viajan por el espacio como las luces emitidas por un faro, algunos de estos púlsares pueden girar cientos de veces por segundo.

En el caso de J0749 + 6620, los astrónomos han explicado que se trata de un sistema binario, es decir, la estrella de neutrones tiene un estrella acompañante enana blanca. Cada vez que la estrella de neutrones se desplaza detrás de su compañera, se produce un retraso cuando recibimos las ondas de radio en la Tierra; este retraso es aproximadamente de unas 10 millonésimas de segundo. Este fenómeno se conoce como “Efecto Shapiro. 

Impresión artística y animación del Efecto Shapiro. A medida que la estrella de neutrones envía un pulso constante hacia la Tierra, el paso de su estrella enana blanca compañera deforma el espacio que la rodea, creando un sutil retraso en la señal del pulso. Animación: BSaxton, NRAO/AUI/NSF.

Básicamente, el efecto Shapiro se presenta cuando las ondas de radio del pulsar se retrasan cuando hacen su recorrido por la deformaciones del espacio-tiempo causada por la gravedad de la estrella blanca. Por lo que las ondas de radio se retrasan, ya que deben viajar más. Gracias a esto los astrónomos pueden medir la masa de la enana blanca y, una vez determinada pueden calcular la masa de su par, la estrella de neutrones.

Dado que los púlsares giran con una velocidad y regularidad tan fenomenales, los astrónomos pueden usarlos como el equivalente cósmico de los relojes atómicos. Un cronometraje tan preciso ayuda a los astrónomos a estudiar la naturaleza del espacio-tiempo, medir las masas de los objetos estelares y mejorar su comprensión de la relatividad general.


Fuente: Green Bank Observatory


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