Un terrón de azúcar de estrella de neutrones pesaría tanto como una montaña

Imagina un terrón de azúcar. Ahora imagina que ese mismo terrón pesa unos mil millones de toneladas, tanto como una montaña. Según la NASA, eso es más o menos lo que pesaría en la Tierra un terrón de azúcar hecho del material de una estrella de neutrones. Son los objetos más densos del universo que podemos observar directamente.

Una estrella de neutrones es lo que queda cuando muere una estrella masiva. Cuando una estrella varias veces más pesada que el Sol se queda sin combustible, su núcleo se desploma en una fracción de segundo mientras las capas exteriores estallan en una supernova. El núcleo se aplasta con tanta fuerza que los protones y los electrones se fusionan en neutrones. El resultado es una bola de unos 20 kilómetros de diámetro, más o menos el tamaño de una ciudad, con hasta dos veces la masa del Sol.

Esa compresión tiene consecuencias extrañas. La gravedad en la superficie es unas mil millones de veces más fuerte que en la Tierra. En 2021, un equipo dirigido por Fabian Gittins, de la Universidad de Southampton, calculó que las “montañas” más altas de una estrella de neutrones probablemente miden apenas una fracción de milímetro. Sus campos magnéticos pueden ser billones de veces más fuertes que el de la Tierra.

También giran. Cuando una estrella se desploma, gira más rápido, como una patinadora que recoge los brazos. Algunas estrellas de neutrones lanzan haces de radiación desde sus polos magnéticos y, al girar, esos haces barren el espacio como un faro. Si un haz cruza la Tierra, vemos destellos regulares. Son los púlsares. El más rápido conocido, PSR J1748-2446ad, en un cúmulo de estrellas llamado Terzan 5, gira 716 veces por segundo. Su descubrimiento se publicó en la revista Science en 2006.

El primer púlsar se encontró por casualidad. En 1967, Jocelyn Bell, estudiante de doctorado de la Universidad de Cambridge, notó un “garabato” extraño en los datos de un radiotelescopio que había ayudado a construir. Era una señal que se repetía cada 1,337 segundos, tan regular que el equipo, medio en broma, la llamó LGM-1, por “little green men”, los hombrecitos verdes. Un segundo púlsar, hallado poco después en otra parte del cielo, descartó a los extraterrestres. En 1974, el Nobel de Física fue para su director, Antony Hewish, y para Martin Ryle, pero no para ella, una de las omisiones más debatidas de la historia del premio. Décadas después, en 2018, recibió el Premio Breakthrough Especial en Física Fundamental, de 3 millones de dólares, y lo donó entero para crear becas para estudiantes de física de grupos infrarrepresentados.

Las estrellas de neutrones podrían ser incluso la razón por la que tienes algo de oro. El 17 de agosto de 2017, los detectores LIGO y Virgo captaron ondas gravitacionales de dos estrellas de neutrones que chocaban a unos 130 millones de años luz, en la galaxia NGC 4993. Telescopios de todo el mundo, incluidas misiones de la NASA, vieron después la luz de la explosión, llamada kilonova. Su brillo mostraba la huella de elementos pesados recién fabricados, como el oro y el platino. Los choques así podrían ser una de las principales fuentes de esos elementos en el universo. Así que el oro del Disco de Oro que lleva la Voyager 1 pudo forjarse, hace miles de millones de años, en el choque de dos estrellas muertas.

Fuentes: NASA Science (“Neutron Stars Are Weird!”); NASA Imagine the Universe; NASA Hubble (púlsares); Hessels et al., Science (2006); NASA (comunicado sobre GW170817); LIGO Caltech; Royal Astronomical Society (2021); Breakthrough Prize Foundation. Portada: ilustración de una estrella de neutrones, Casey Reed, Penn State University, Wikimedia Commons, dominio público.