Cuando una estrella muy masiva muere, su núcleo se contrae. En una explosión de supernova, las capas externas de la estrella son expulsadas, dejando atrás una estrella de neutrones ultracompacta. Por primera vez, los Observatorios LIGO y Virgo han podido observar recientementela fusión de dos estrellas de neutrones y medir la masa de las estrellas que se fusionan. Juntas, las estrellas de neutrones tenían una masa de 2,74 masas solares. En base a estos datos de observación, un equipo internacional de científicos de Alemania, Grecia y Japón, incluido el astrofísico HITS Dr.Andreas Bauswein ha logrado reducir el tamaño de las estrellas de neutrones con la ayuda de simulaciones por computadora. Los cálculos sugieren que el radio de la estrella de neutrones debe ser de al menos 10,7 km. Los resultados del equipo de investigación internacional se han publicado en A Cartas de revistas estrofísicas .
El colapso como evidencia
En las colisiones de estrellas de neutrones, dos estrellas de neutrones orbitan una alrededor de la otra, eventualmente se fusionan para formar una estrella con aproximadamente el doble de la masa de las estrellas individuales. En este evento cósmico, ondas gravitacionales - oscilaciones del espacio-tiempo - cuyas características de señal están relacionadasa la masa de las estrellas, se emiten. Este evento se asemeja a lo que sucede cuando una piedra se arroja al agua y se forman olas en la superficie del agua. Cuanto más pesada es la piedra, más altas son las olas.
Los científicos simularon diferentes escenarios de fusión para las masas medidas recientemente para determinar el radio de las estrellas de neutrones. Al hacerlo, se basaron en diferentes modelos y ecuaciones de estado que describen la estructura exacta de las estrellas de neutrones. Luego, elequipo de científicos verificó si los escenarios de fusión calculados son consistentes con las observaciones. La conclusión: todos los modelos que conducen al colapso directo del remanente de fusión pueden descartarse porque un colapso conduce a la formación de un agujero negro, lo que a su vez significaque se emite relativamente poca luz durante la colisión. Sin embargo, diferentes telescopios han observado una fuente de luz brillante en el lugar de la colisión de las estrellas, lo que proporciona evidencia clara contra la hipótesis del colapso.
De este modo, los resultados descartan una serie de modelos de materia estelar de neutrones, a saber, todos los modelos que predicen un radio de estrella de neutrones menor de 10.7 kilómetros. Sin embargo, la estructura interna de las estrellas de neutrones todavía no se comprende completamente. Los radios y la estructura del neutrónLas estrellas son de particular interés no solo para los astrofísicos, sino también para los físicos nucleares y de partículas porque la estructura interna de estas estrellas refleja las propiedades de la materia nuclear de alta densidad que se encuentra en cada núcleo atómico.
Las estrellas de neutrones revelan propiedades fundamentales de la materia
Si bien las estrellas de neutrones tienen una masa ligeramente mayor que nuestro Sol, su diámetro es de solo unos 10 km. Estas estrellas contienen una gran masa en un espacio muy pequeño, lo que conduce a condiciones extremas en su interior. Los investigadores han estado explorando estoscondiciones internas desde hace algunas décadas y están particularmente interesados en reducir mejor el radio de estas estrellas ya que su tamaño depende de las propiedades desconocidas de la materia de densidad.
Las nuevas mediciones y los nuevos cálculos están ayudando a los teóricos a comprender mejor las propiedades de la materia de alta densidad en nuestro Universo. El estudio recientemente publicado ya representa un progreso científico, ya que ha descartado algunos modelos teóricos, pero todavía hay varios otrosmodelos con radios de estrellas de neutrones mayores de 10.7 km. Sin embargo, los científicos han podido demostrar que las observaciones adicionales de las fusiones de estrellas de neutrones continuarán mejorando estas mediciones. Los Observatorios LIGO y Virgo solo han tomado mediciones con pistola, y ella sensibilidad de los instrumentos continuará aumentando en los próximos años y proporcionará datos de observación aún mejores ". Esperamos que pronto se observen más fusiones de estrellas de neutrones y que los datos de observación de estos eventos revelen más sobre la estructura interna de la materia,"El científico de HITS Andreas Bauswein concluye.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto de Heidelberg para Estudios Teóricos HITS . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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