Asombrosos hallazgos sobre el interior de una estrella de neutrones

La física que reina en el interior de las estrellas de neutrones parece desafiar las leyes de la gravedad y otros conceptos, como demuestran los ejemplos descubiertos en una investigación reciente.

Las estrellas de neutrones son los "cadáveres" superdensos de estrellas masivas que explotaron como supernovas. Con toda su masa abarcando una esfera del tamaño de una ciudad pequeña, sus protones y electrones se incrustan unos contra otros, convirtiéndose en neutrones. Una estrella de neutrones puede ser varias veces más densa que un núcleo atómico normal. En cuanto a masa, un dedal lleno del material de una estrella de neutrones pesaría más de 500 millones de toneladas. Esta tremenda concentración de masa convierte a las estrellas de neutrones en un "laboratorio” natural ideal para el estudio de los estados de la materia más densos y exóticos conocidos por la física.

El equipo del astrónomo Craig Heinke ha descubierto que el núcleo de la estrella de neutrones conocida como Casiopea A contiene un superfluido, un líquido sin fricción cuyas cualidades podrían parecer un desafío a las leyes de la gravedad. Si se pudiera poner un poco de este superfluido en un recipiente, fluiría hacia arriba por las paredes del mismo y hasta podría derramarse.

El núcleo de la estrella de neutrones también contiene un superconductor, es decir un conductor eléctrico perfecto. En él podría circular eternamente una corriente eléctrica, sin pérdidas. El superconductor de la estrella de neutrones afecta al modo en que se enfría este astro.

Los autores del estudio han descubierto todo esto gracias a usar el satélite Chandra de la NASA para investigar Casiopea A, ubicada a 11.000 años-luz de la Tierra. La señal delatadora que les llevó a los citados hallazgos fue el cambio brusco de temperatura que detectaron en la superficie de la estrella de neutrones.

Los investigadores han determinado que la temperatura de la superficie de Casiopea A está disminuyendo debido a que su núcleo recientemente pasó a un estado de superfluido y está dejando escapar calor en forma de neutrinos, partículas subatómicas muy abundantes en el universo y que suelen atravesar la materia normal sin interactuar con ella. Por ejemplo, la mayoría de los que llegan a la Tierra la atraviesa limpiamente y sigue su viaje cósmico.

Debido a que esta estrella de neutrones se formó hace sólo 330 años, ofrece a los investigadores una gran oportunidad para estudiar el ciclo de vida de una estrella de neutrones, desde el colapso por el que deja de ser una estrella normal, hasta su estado actual de enfriamiento.

Fuente: noticiasdelaciencia.com

¿Y si el planeta Plutón fuera en realidad un cometa?

Sabemos aún muy poco sobre ese lejano mundo, descubierto hace apenas 80 años. Lo cual significa que ni siquiera hemos tenido tiempo aún de observar su comportamiento durante una órbita completa, que dura 248 años. 

 

Nuevas y sorprendentes noticias nos llegan desde Plutón. Por un lado, los astrónomos han detectado por primera vez monóxido de carbono en su atmósfera. Y por otro, esa misma atmósfera se está expandiendo de forma sorprendente desde el año 2000. Podría tratarse de cambios estacionales desconocidos provocados por la reciente aproximación de Plutón al Sol, lo que estaría llevandole a comportarse de una forma sospechosamente parecida a la de un cometa. La investigación aparece en la edición online de Science.

Sabemos aún muy poco sobre ese lejano mundo, descubierto hace apenas 80 años. Lo cual significa que ni siquiera hemos tenido tiempo aún de observar su comportamiento durante una órbita completa, que dura 248 años. Plutón es el único "objeto transneptuniano" conocido que dispone de una atmósfera, que fue descubierta en 1988, cuando el planeta enano pasó entre la Tierra y una lejana estrella, bloqueando temporalmente su luz y permitiendo a los investigadores obtener datos que hasta entonces habían permanecido inéditos.

Sin embargo, el único componente detectado entonces en la tenue atmósfera plutoniana fue el metano. Un gas al que ahora se añade también el monóxido de carbono. De haber estado presente con anterioridad, el monóxido de carbono debería haber sido detectado en los estudios previos, pero fue así. Lo que hace suponer que su presencia es muy reciente y se debe a alguna clase de cambio estacional hasta ahora desconocido.

Plutón se descubrió sólo hace 80 años, menos de un tercio del tiempo que necesita para hacer una única órbita, señala Jane Greaves, la astrobióloga de la Universidad de St. Andrews en el Reino Unido que ha dirigido el estudio, por lo que “estamos viendo todo lo que pasa por primera vez”.

Los investigadores esperan añadir muy pronto a la lista de componentes atmosféricos otro elemento, el nitrógeno, que además debería de ser el más abundante, aunque resulta muy difícil de detectar debido a sus débiles emisiones en el espectro electromagnético. “Resulta frustrante que no sepamos nada sobre el 97% de la atmósfera de Plutón”, comenta Greaves.

Los datos recabados en las nuevas observaciones revelan, también, un hecho desconcertante: la atmósfera de Plutón está creciendo. Hasta ahora, la capa gaseosa que envuelve al planeta enano no se había extendido a más de 135 km. de altura desde su helada superficie. Pero los datos obtenidos por Greaves y sus colegas usando el telescopio James Clerk Maxwell, en Hawaii, indican que la atmósfera alcanza, ahora, alturas de más de 3.000 km., una distancia que es casi la cuarta parte del camino ahasta Caronte, la mayor de las lunas de Plutón. “Esto no era lo que esperábamos”, afirma Greaves. “La atmósfera ha cambiado muy drásticamente”.
Su atmósfera se expande

Los investigadores creen que el monóxido de carbono recién detectado procede de la propia superficie helada del planeta enano, y que se liberó principalmente a partir de 1989, cuando Plutón pasó por el punto más próximo al Sol de su órbita. En ese momento, la superficie se calentó lo suficiente como para liberar esos gases e incorporarlos a su atmósfera, lo cual, además, coincide con las observaciones realizadas por el Hubble durante los últimos cuatro años.

El telescopio espacial, en efecto, detectó un patrón de luces y sombras sobre la superficie de Plutón, probablemente debidas al deshielo parcial causado por la radiación solar.

Tenemos, pues, a un Plutón que tiene una atmósfera que se expande al recibir los gases procedentes de la superficie que se liberan cuando el planeta enano pasa cerca del Sol a lo largo de su larga y excéntrica órbita. Un comportamiento que resulta tremendamente familiar... en los cometas. Y que podría verse reforzado con otra sorprendente característica, nada habitual en un cuerpo planetario: el hecho de que Plutón podría tener, como los cometas, una cola.

Actualmente, el mismo equipo que dirige Jane Greaves está recopilando los datos necesarios para comprobar esta posibilidad. En concreto, los investigadores están analizando un tenue corrimiento hacia el rojo en la firma espectral del monóxido de carbono, algo que indica que el gas se está alejando del planeta de una forma poco habitual.

Es posible, creen los investigadores, que esa nube de gas en movimiento se origine en las capas altas de la atmósfera plutoniana, donde reside el monóxido de carbono, y que desde allí sea barrida hacia el exterior por el viento solar, transformándose, literalmente, en una cola.

Si este extremo se confirma, estaríamos ante algo totalmente inesperado y que daría un nuevo vuelco a la misteriosa identidad de Plutón, el mundo que pasó de ser un planeta de pleno derecho a ser un "planeta enano" y que ahora exhibe rasgos, comportamientos y características propias de un cometa.

Fuente: ABC

El CERN usa iones de plomo para crear un pequeño Big Bang

El gran acelerador de partículas del Centro Europeo de Investigación Nuclear (CERN), el más potente del mundo, ha provocado las primeras colisiones de iones de plomo, en su afán de despejar más incógnitas sobre los orígenes del Universo, según informa la agencia Efe.

De esta manera, la instalación científica ha conseguido crear una especie de mini Big-Bang, pues el choque de estos iones de plomo ha producido temperatura un millón de veces más calientes que las que se dan en el centro del Sol.

El Gran Colisionador de Hadrones o LHC por las siglas de su nombre en inglés (Large Hadron Collider) está alojado en un túnel circular de 27 kilómetros de largo justo bajo la frontera entre Francia y Suiza, cerca de la ciudad de Ginebra.

Según informó el CERN, el choque de los iones de plomo ocurrió en la tarde del pasado jueves 4 de noviembre, mientras que las primeras colisiones se registraron a las 00.30 hora local del domingo 7 de noviembre.

Una vez conseguidas condiciones estables en el funcionamiento del acelerador y en las colisiones, comenzaron los experimentos con iones pesados, dijo el CERN.

Estos experimentos con iones de plomo abren "una nueva vía en la investigación del programa del acelerador para sondear la materia tal como era en los primeros instantes del Universo", justo después del Big Bang, según el CERN.

"Uno de los principales objetivos de esta nueva fase es producir cantidades ínfimas de esta materia, llamada "plasma quark-gluon", y estudiar su evolución hacia aquella que constituye el Universo actualmente", precisa el organismo.

Las primeras colisiones de iones de plomo -átomos de plomo de los que se han eliminado los electrones- han ocurrido sólo cuatro días después de que finalizaran las operaciones con protones en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC, en sus siglas en inglés).

"La rapidez en la transición hacia las colisiones de iones de plomo supone un síntoma de madurez del LHC", según el director general del CERN, Rolf Heuer, para quien "la máquina funciona como un reloj justo después de varios meses con la misma operación".

El trabajo del LHC con iones de plomo es completamente diferente al de los protones, de acuerdo con el CERN, pese a que en los primeros compases de la aceleración de partículas no existan diferencias.

Pero una vez que las partículas viajan circularmente en el mismo sentido y se aumenta la frecuencia de los giros, los iones de plomo pueden alcanzar una aceleración de 287 teraelectrovoltios (TeV), mucho más que los protones.

El LHC acelerará y colisionará iones de plomo hasta el 6 de diciembre, momento en que el acelerador realizará una parada técnica para su mantenimiento, antes de reanudarse en febrero de 2011 la experimentación.

Fuente: BBC Mundo