Los astrónomos creen haber determinado la estrella de neutrones más masiva jamás descubierta, un púlsar que está literalmente cerca del límite de lo que debería ser posible, según un estudio reciente.
La estrella de neutrones en cuestión se identifica como PSR J0952-0607, que fue descubierta por primera vez en 2016, y se encuentra en la constelación de Sextans, entre 3.200-5.700 años luz de la Tierra.
Los resultados de este estudio se han publicado en la revista académica The Astrophysical Journal Letters.
De estrellas de neutrones y púlsares
Una estrella de neutrones es esencialmente uno de los destinos finales de una estrella extremadamente grande.
Las estrellas de todo tipo se alimentan de la producción de energía en sus núcleos, en los que la energía se obtiene mediante la fisión nuclear que fusiona elementos más ligeros para formar otros más pesados. Este proceso es el que mantiene caliente a la estrella, permitiendo que los gases se expandan al tiempo que atrae su masa hacia el núcleo en un delicado equilibrio gravitatorio.
Cuando una estrella, concretamente una de entre 10 y 25 masas solares o más, no puede seguir produciendo esta energía, un proceso que lleva millones o miles de millones de años, se produce el colapso de la estrella.
Esto da lugar a una supernova que hace estallar todo hacia fuera, mientras que la intensa gravedad y la masa del núcleo hacen que se colapse sobre sí misma y forme un objeto estelar más pequeño, compacto y superdenso: Una estrella de neutrones.
No hay que confundirla con una estrella enana blanca, que es muy parecida pero es el resultado del colapso de una estrella mucho menos masiva.
Ahora bien, a pesar de que las estrellas de neutrones han sido alguna vez estrellas, ya no generan calor porque los procesos de los núcleos ya no funcionan. Por supuesto, siguen estando calientes, ya que necesitan enfriarse, lo que tendrá lugar durante un periodo de tiempo muy largo. Sin embargo, la acreción y las colisiones pueden seguir haciéndolas crecer.
Pero lo que hace que las estrellas de neutrones sean tan fascinantes es que no parecen estar formadas por átomos normales. Más bien, el colapso de la estrella parece haber hecho que se formen completamente de neutrones, de ahí el nombre de estrella de neutrones.
Otra cualidad única de las estrellas de neutrones es que siguen girando. De hecho, giran a una velocidad increíble, a veces cientos de veces por segundo.
Al girar, algunas de estas estrellas de neutrones liberan haces de radiación electromagnética, que pueden ser visibles desde la Tierra si se apuntan en nuestra dirección.
Estas estrellas de neutrones que emiten estos chorros de radiación se conocen como púlsares. En general, ésta es la mejor manera de detectar las estrellas de neutrones, ya que de otro modo no emiten realmente mucha radiación.
En total, se cree que hay varios cientos de millones, si no mil millones, de estrellas de neutrones sólo en la Vía Láctea.
¿Qué masa tiene una estrella de neutrones?
Cada estrella de neutrones sigue representando sólo una fracción de la masa de su estrella original, y suelen medir sólo entre una y tres masas solares.
Además, dado lo compactas que son, las estrellas de neutrones no suelen ser muy grandes. Más bien, pueden medir apenas 20 kilómetros de ancho.
Para ponerlo en perspectiva, eso es más o menos el tamaño de una ciudad.
Para ponerlo aún más en perspectiva, eso significa que hay algo del tamaño de una ciudad que tiene la misma masa que nuestro Sol, o hasta tres veces su tamaño.
Sin embargo, ese límite es importante. Es lo que los astrónomos han designado como límite Tolman-Oppenheimer-Volkoff, y dice que una estrella de neutrones debe tener entre una y tres masas solares, aunque el número exacto no está claro y hay otros factores a tener en cuenta, como si la estrella sigue girando, etc.
Entonces, ¿qué ocurre si supera este límite? Significa que colapsará y se condensará aún más, volviéndose aún más densa. Y eso podría significar la formación de un agujero negro. Por supuesto, ésa no es la única forma en que se forman los agujeros negros, y tampoco es necesariamente el único destino, ya que algunos científicos plantean la hipótesis de la existencia de otras estrellas, como las estrellas de quarks, pero eso sigue sin estar claro.
Pero, ¿cuál es la estrella de neutrones más masiva que conocemos?
Eso es lo que pretendía responder el estudio.
El estudio
La estrella de neutrones en cuestión es el púlsar PSR J0952-0607. Cuando se descubrió por primera vez, ya destacaba por la rapidez con la que giraba. Las estimaciones actuales dicen que gira 707 veces por segundo, una de las estrellas de neutrones más rápidas de la galaxia.
Pero lo que hace notable a PSR J0952-0607 es lo masiva que es -aproximadamente 2,35 masas solares- y el hecho de que en realidad ha crecido aún más.
La razón es que PSR J0952-0607 es lo que se conoce como una “viuda negra”. Este es el término que se utiliza para designar a una estrella de neutrones que se encuentra en un sistema estelar binario con otra estrella, y que posteriormente se la “come”.
Esto no es demasiado inédito, ya que anteriormente se han descubierto estrellas de neutrones binarias, así como sistemas estelares binarios de viuda negra.
De hecho, las estrellas binarias de neutrones y las viudas negras se consideran fuentes prometedoras de información sobre el posible crecimiento de las estrellas de neutrones.
Sin embargo, para determinar cuánto más masiva se volvió PSR J0952-0607 al devorar a su compañera estelar, los investigadores tuvieron que utilizar el sensible telescopio Keck 1 de Hawái.