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11/1/08 - DJ:

XMM-Newton agrega datos sobre las estrellas de neutrones

Natalie Webb y Didier Barret, del Centre d’Etude Spatiale des Rayonnements de Francia, usaron la cámara EPIC del XMM-Newton para hallar tres estrellas de neutrones y medir con precisión la cantidad de varios rayos-X que salen de sus superficies. Así fueron capaces de comparar sus resultados con predicciones teóricas para deducir la composición interna de estos objetos. Las tres estrellas de neutrones residen en cúmulos globulares que orbitan el centro de nuestra galaxia.
Estrella de neutrones

Las estrellas de neutrones son los remanentes de estrellas que explotaron. La mayoría de las capas exteriores de una estrella masiva son expulsadas al espacio, mientras que el corazón en el centro de la estrella implosiona y forma la estrella de neutrones. Aunque tienen el tamaño de un asteroide, usualmente entre 10 y 12 km de lado, contienen más masa que nuestro Sol, por lo que son objetos muy compactos, tan densos que, de hecho, no pueden estar hechos de átomos normales.

Inicialmente, los astrónomos creyeron que estos objetos estaban compuestos casi exclusivamente de neutrones, todos muy apretados como en un gigantesco núcleo atómico. Comenzaron las dudas cuando las observaciones empezaron a mostrar que ciertas estrellas parecían tener más masa de la esperada, hasta casi el doble de la del Sol, mientras otras parecían tener radios más pequeños, por lo que se postularon modelos exóticos que intentaran explicar estos hallazgos, que contenían partículas extrañas como piones o quarks.

Determinar la masa y el radio de una estrella de este tipo es un gran desafío porque son objetos pequeños que no pueden ser vistos en forma directa. Los astrónomos deben tomar la luz que proviene de ellos y usar modelos de computación para determinar tamaño y masa.

"Sabiendo la distancia a la estrella de neutrones precisamente es crucial en este trabajo", dice Webb. Es por esto que los investigadores buscaron objetos en cúmulos esféricos alrededor de la Vía Láctea. Conocidos como cúmulos globulares, estos conocidos objetos tienen precisas distancias estimadas que pueden ser usadas para cualquier estrella encontrada en ellos. El equipo identificó una posible estrella de neutrones en tres diferentes cúmulos: Omega Centauri, M13 y NGC 2808.

Las estrellas de neutrones que se encontraron orbitan otras estrellas y emiten rayos-X. Los científicos compararon sus resultados con aquellos producidos por las nuevas teorías con modelos computacionales muy recientes.

El análisis muestra que los astrónomos han subestimado la masa y sobreestimado el radio de algunas estrellas de neutrones. Concluyeron que estos objetos pueden tener masas de hasta 2.4 masas solares y radios de por lo menos 8 km.

Además, encontraron que al margen de las suposiciones, los interiores de estas estrellas era lo que primeramente se supuso: neutrones. Encontraron sólo una solución exótica factible, un interior hecho de quarks. Estas partículas son los constituyentes de las demás y podrían ser capaces de apretarse más densamente.


Links relacionadosFuentes y links relacionados
*ESA:XMM-Newton gives new insight into neutron stars

*The Astrophysical Journal, 671:727–733, 2007 December 10:
Constraining the Equation of State of Supranuclear Dense Matter from XMM-Newton Observations of Neutron Stars in Globular Clusters por Natalie A Webb y Didier Barret.
DOI: 10.1086/522877

Crédito imágenesSobre las imágenes
En una estrella de neutrones, los quarks están confinados dentro de los neutrones. En una estrella de quark (a la derecha) los quarks están libres, por lo que el diámetro de la estrella es más pequeño.
Crédito:NASA/CXC/M.Weiss




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