Los ‘estrellamotos’ desnudan el interior de las estrellas de neutrones

Un equipo europeo, con participación de la Universidad de Valencia, ha desarrollado los primeros modelos numéricos que analizan las vibraciones de los ‘terremotos’ que se produce en algunas estrellas de neutrones. Parece que para que se originen es necesario que los neutrones fluyan libremente por el interior de la estrella, según los datos presentados esta semana en la III Reunión Ibérica de Ondas Gravitatorias.

Ilustración de un ‘estrellamoto’ con la fractura de la corteza y la erupción de plasma al exterior. / NASA, CXC, M.Weiss

El fenómeno conocido como ‘estrellamoto’ (starquake, en inglés) es típico de estrellas de neutrones con un enorme campo magnético, más conocidas como magnetares. Astrofísicos de la Universidad de Valencia (UV) han conseguido obtener los primeros modelos numéricos que explican sus oscilaciones.

Estas estrellas presentan flashes de rayos gamma de manera esporádica, que se cree relacionados con reestructuraciones del campo magnético que rompen su corteza –los ‘estrellamotos’– al liberar, en unos pocos segundos, una cantidad de energía equivalente a la emitida por el Sol en mil años.

“Los resultados de todas las oscilaciones observadas en los flashes sugieren que es necesario que el interior de las estrellas de neutrones sea superfluido, es decir, que los neutrones fluyan libremente sin ninguna fricción”, comenta Michael Gabler, coautor del trabajo.

Durante dos años, astrónomos de la UV, del Instituto Max-Plank de Astrofísica (Alemania) y de la Universidad de Salónica (Grecia) han efecturado simulaciones considerando el interior fluido, la corteza sólida y un campo magnético intenso, para descubrir bajo qué condiciones se producen las vibraciones que se observan. Las conclusiones se presentan ahora en la III Reunión Ibérica de Ondas Gravitatorias en Valencia.

El análisis de los flashes más fuertes de los ‘estrellamotos’ ha revelado oscilaciones periódicas que los expertos creen podrían estar relacionadas con diversos modos de vibración del magnetar.

“El estudio de estas vibraciones puede darnos información sobre la estructura del interior de las estrellas de neutrones y sobre el comportamiento de la materia nuclear a altas densidades, algo que no se puede hacer en los laboratorios terrestres”, apunta Gabler.

“Del mismo modo que los terremotos en la Tierra proporcionan datos sobre la estructura del interior de nuestro planeta, fenómenos similares como los ‘estrellamotos’ podrían aportar información sobre el interior de las estrellas de neutrones”, subraya otro de los autores, José Antonio Font.

Estrellas de neutrones y radiación gravitatoria

Entre las fuentes astrofísicas de radiación gravitatoria más importantes se encuentran las estrellas de neutrones y los procesos catastróficos que se asocian con su creación, como las explosiones de supernova, o la emisión de erupciones de radiación gamma de alta energía asociada con la rotura de su corteza externa.

La radiación gravitatoria es la última de las predicciones de la teoría de la relatividad general de Einstein que todavía permanece sin comprobar desde su formulación en 1915.

“Esta radiación se asocia a ondulaciones del espacio-tiempo originadas por la aceleración de grandes cantidades de materia, como las colisiones de agujeros negros, estrellas de neutrones o las explosiones de supernovas”, añade otro de los autores, Pablo Cerdá Durán.

“Y estas olas del espacio-tiempo viajan hasta la Tierra y llevan con ellas información sobre sus orígenes”, prosigue el investigador, quien advierte que la detección de esta radiación, de naturaleza y propiedades distintas a las ondas electromagnéticas, “puede provocar una revolución de nuestra comprensión del universo”.

Referencias bibliográficas:

M. Gabler, P. Cerdá-Durán, J.A. Font, E. Müller, N, Stergioulas. “Magneto-elastic oscillations of neutron stars: exploring different magnetic field configurations”. Mon. Not. R. Astron. Soc. 2013. Http://arxiv.org/abs/1208.6443.

M. Gabler, P. Cerdá-Durán, N. Stergioulas, J. A. Font, E. Müller. “Magneto-elastic oscillations of neutron stars with dipolar magnetic fields”. Mon. Not. R. Astron. Soc. 441: 2054, 2012. Http://arxiv.org/abs/1109.6233.

Artículo publicado en Servicio de Información y Noticias Científicas (SINC).