Superfluidos en estrellas de neutrones

El núcleo denso de una cercana estrella de neutrones se derrumbó experimentando un enfriamiento rápido, proporcionando la primera evidencia directa de que los núcleos de que este tipo de estrellas son tan densos que los núcleos atómicos se disuelven, y los protones y electrones se combinan para formar una sopa dominado por neutrones -un estado de la materia que no puede ser creado en laboratorios en la Tierra.

Si las condiciones son adecuadas, estos neutrones deberían ser capaces de enlazarse hasta formar un superfluido -una sustancia con propiedades cuánticas donde los flujos poseen cero fricción. Los superfluidos formados en laboratorio pueden hacer cosas increibles, como trepar por las paredes de un vaso, o permanecer estáticos aunque el envase que los contiene no deje de girar.

Desde hace tiempo se supone que los neutrones en los núcleos de las estrellas de neutrones son un superfluido, pero no existía ninguna evidencia directa de que lo hacen hasta el año 2010, cuando los astrofísicos Craig Heinke y Ho Wynn examinaron las medidas tomadas por el Observatorio de Rayos X Chandra de la NASA de una estrella de neutrones de 330 años de antigüedad alojada en el corazón de la remanente de supernova Cassiopeia A. Estas mediciones muestran que la estrella se ha enfriado tremendamente rápido,, oscureciéndose un 20% desde que fue descubierta en 1999, lo que corresponde a un descenso de la temperatura estimada del 4%..

Ahora Page y sus colegas han calculado que este enfriamiento rápido se puede explicar si una fracción de los neutrones del núcleo están experimentando una transición a la superfluidez. Cuando un par de neutrones forman un superfluido, liberan neutrinos que atraviesan fácilmente la estrella, llevando grandes cantidades de energía con ellos, haciendo que la estrella se enfríe rápidamente.

Los astrónomos pueden obtener más evidencias firmes  de superfluidez en los núcleos de estrellas de neutrones en las próximas décadas. Ya que como una fracción mayor de la misma se convierte en superfluido, su tasa de enfriamiento es lenta.

Hay pocas posibilidades de crear una sopa de neutrones superfluido en la Tierra. Aunque los colisionadores de partículas pueden crear bolas de fuego densas de materia, las temperaturas son demasiado altas para imitar el interior de las estrellas de neutrones. Los superfluidos realizados en laboratorios suelen estar compuestos de átomos de helio refrigerados.

La imagen en la parte superior de la página muestra una estrella de neutrones del tamaño de una ciudad que alimenta la gran Nebulosa del Cangrejo. El Chandra X-ray Observatory y el telescopio espacial Hubble mostrarom mechones de gas que se mueven a alrededor de la mitad de la velocidad de la luz. Jirones como este son probablemente el resultado de una tremenda tensión eléctrica creada por el púlsar central, una rotación rápida, magnetizada, de la estrella de neutrones central. El plasma caliente golpea el gas, haciendo que los colores brillen en todo el espectro electromagnético. La imagen de arriba es una imagen compuesta del centro de la Nebulosa del Cangrejo donde el rojo representa las emisiones de radio, el verde representa las emisiones visibles, y el azul representa las emisiones de rayos-X. El punto central es el púlsar que gira 30 veces por segundo.

Enlace original: Neutron space matter not found on Earth discovered