Determinan la masa de un púlsar con principios de física nuclear

MADRID, 5 Oct. (EUROPA PRESS) -  

   La Universidad de Southampton ha desarrollado un nuevo método para medir la masa de los púlsares: estrellas de neutrones en rotación formadas por restos de estrellas que explotan en supernovas.

   Hasta ahora, los científicos han determinado la masa de las estrellas, los planetas y las lunas mediante el estudio de su movimiento en relación con otros objetos cercanos, usando la fuerza gravitacional entre los dos como base para sus cálculos. Sin embargo, en el caso de los púlsares jóvenes, los matemáticos en Southampton ahora han encontrado una nueva manera de medir su masa, incluso si existen por sí solos en el espacio.

   Wynn Ho, quien dirigió la investigación, dice: "Para los púlsares, hemos sido capaces de utilizar los principios de la física nuclear, en lugar de la gravedad, para resolver su masa, un avance emocionante que tiene el potencial de revolucionar la forma en que hacemos este tipo de cálculo".

   El colaborador Cristóbal Espinoza, de la Pontificia Universidad Católica de Chile, continúa explicando: "Todas las medidas precisas anteriores de masas de pulsares se han hecho para las estrellas que orbitan otro objeto, utilizando las mismas técnicas que se utilizaron para medir la masa de la Tierra o la Luna , o descubrir los primeros planetas extrasolares. Nuestra técnica es muy diferente y se puede utilizar para los púlsares en aislamiento".

   Los púlsares emiten un haz de rotación de la radiación electromagnética, que puede ser detectada por los telescopios. Son reconocidos por su ritmo increíblemente estable de rotación, pero los púlsares jóvenes ocasionalmente experimentan los llamados 'problemas técnicos', que les hacen acelerar por un breve período de tiempo.

   La teoría predominante es que estos fallos se presentan cuando un superfluido que gira rápidamente dentro de la estrella transfiere su energía de rotación a la corteza de la estrella, el componente seguido por las observaciones.

   El profesor de Matemáticas Aplicadas en Southampton Nils Andersson explica: "Imagínese el púlsar como un plato de sopa, con el giro del recipiente a una velocidad y el giro de la sopa más rápido. La fricción entre el interior del recipiente y su contenido, la sopa, causará que el recipiente se acelere. Cuanta más sopa haya, más rápido girará el recipiente".

   El equipo ha utilizado nuevos datos de radio y de rayos X para desarrollar un nuevo modelo matemático que se puede utilizar para medir la masa de estos púlsares que fallan. La idea se basa en una comprensión detallada de la superfluidez. La magnitud y la frecuencia de los fallos pulsar dependen de la cantidad de superfluido en la estrella y la movilidad de los vórtices de superfluidos dentro. Al combinar la información observacional con la física nuclear involucrada, se puede determinar la masa de la estrella.

   "Nuestros resultados proporcionan un nuevo y emocionante vínculo entre el estudio de objetos astronómicos distantes y el trabajo de laboratorio, tanto de alta energía como de física de bajas temperaturas. Es un gran ejemplo para la ciencia interdisciplinaria," dice el profesor Andersson.