Una nueva simulación de estrellas de neutrones sugiere que pueden no ser tan suaves como se predijo. Esta fluctuación puede generar ondas gravitacionales, propagándose al cosmos, y podría detectarse aquí en la Tierra ...
Las estrellas de neutrones son los restos de estrellas masivas después de que hayan explotado como supernovas. El núcleo denso permanece atrás, girando rápido y compuesto solo de neutrones. Tienen inmensos campos gravitacionales y se cree que tienen tanta masa como nuestro Sol, pero miden solo 20 kilómetros de ancho. A medida que conservan el impulso angular de su predecesor masivo del sol, ya que son tan pequeños, se espera que giren cientos de veces por segundo.
Pero, ¿cómo se pueden detectar estos objetos extraños? Bueno, por un lado, pueden verse como púlsares altamente radiantes (o, posiblemente, "magnetares"), que emiten un haz de radiación más allá de la Tierra mientras giran como un faro, haces de fotones de alta energía emitidos desde los polos de la estrella de neutrones. Pero, ¿qué pasa con el efecto que tienen en el espacio-tiempo? ¿Pueden estos cuerpos masivos crear ondas gravitacionales? (Nota: una onda gravitacional es una criatura totalmente diferente de una "onda de gravedad" atmosférica).
Para imaginar la escena: imagina girar una bola perfectamente esférica en una piscina. Si la pelota está perfectamente estacionaria (no se mueve hacia arriba y hacia abajo y no se desplaza), solo gira sobre su eje, no se verán ondas en la piscina. Por lo tanto, cualquier instrumento que mida ondas en la piscina no detectará la presencia de la bola que gira. Ahora gire un objeto no esférico (como una pelota de rugby o un fútbol americano) en la piscina. A medida que este objeto gira, las irregularidades en la superficie (es decir, los extremos puntiagudos) producirán una onda en cada revolución del objeto irregular. El instrumento de ondas detectará la presencia de la pelota en la piscina.
Este es el problema que enfrentan los científicos que intentan detectar ondas gravitacionales de estrellas de neutrones. Si son objetos lisos (quizás esféricos, o ligeramente aplanados debido al giro), no pueden producir ondas en el espacio-tiempo y, por lo tanto, no se pueden detectar. Si, por otro lado, son cuerpos giratorios de forma irregular, con inhomogeneidades (bultos o “montañas”) en la superficie, se pueden generar ondas gravitacionales. El bulto barrerá una fluctuación en el espacio-tiempo en cada rotación. Esto está bien, pero ¿son grumosas las estrellas de neutrones?
Bueno, las perspectivas no son muy buenas. Los detectores de "ondas" del espacio-tiempo establecidos para observar ondas gravitacionales hasta ahora no han detectado ningún signo de estas estrellas de neutrones que giran rápidamente. Esto podría significar que la tecnología que estamos utilizando no es lo suficientemente sensible como para detectar ondas gravitacionales o que las estrellas de neutrones son naturalmente suaves y no pueden producir ondas gravitacionales en primer lugar.
Matthias Vigelius y Andrew Melatos, investigadores de la Universidad de Melbourne en Australia, creen que tienen nuevas esperanzas de que se puedan detectar algunos tipos de estrellas de neutrones, ya que son naturalmente grumosas. Utilizando una nueva técnica de modelado por computadora, el par cree que incluso una pequeña variación en la superficie de la estrella de neutrones producirá ondas gravitacionales detectables. Pero, ¿cómo se forman estos bultos? A menudo, las estrellas evolucionan como parte de un sistema binario (es decir, dos estrellas que orbitan un centro de gravedad común), si una muere como una supernova, dejando atrás una estrella de neutrones, el intenso campo gravitacional despojará a su estrella compañera de sus gases. A medida que el gas se canaliza hacia la estrella de neutrones, el intenso campo magnético dará soporte estructural al gas entrante, creando una mezcla de plasma sobrecalentado de electrones y protones sobre la superficie de la estrella de neutrones. Los bultos formados en los polos magnéticos de la estrella de neutrones serán una característica de larga duración, barriendo alrededor de la estrella cada vez que gira. Vigelius y Melatos piensan que los detectores como el Observatorio de ondas gravitacionales con interferómetro láser (LIGO) pueden detectar esta firma característica de una estrella de neutrones de forma irregular ... a tiempo.
Hasta el momento, estas estrellas de neutrones "grumosas" no se han detectado, pero a través de la observación continua (tiempo de exposición), se espera que los observatorios de ondas gravitacionales basadas en la Tierra eventualmente reciban la señal.
Fuente: RAS, nuevo científico
