Lo que esconden las estrellas de neutrones en su interior

Toda la materia normal que nos rodea en nuestra vida cotidiana está compuesta de átomos, cuyos densos núcleos, compuestos a su vez de protones y neutrones, están rodeados de electrones cargados negativamente. Dentro de los astros denominados estrellas de neutrones, la materia atómica se comprime tanto que deja de ser materia atómica. Los electrones se “empotran” contra los protones, dando lugar a neutrones que, junto con los ya presentes, hacen que el interior del astro esté hecho casi por completo de neutrones. De ahí, el nombre de “estrella de neutrones”.

Sin embargo, se ha venido sospechando desde hace tiempo que las condiciones en lo más profundo de las estrellas de neutrones, o al menos de algunas, podrían permitir una compresión adicional que acabaría aplastando a los neutrones y dejando sueltas a las partículas elementales que los componen, los quarks. También ha circulado la teoría sobre la posible existencia de estrellas de quarks, es decir de estrellas de neutrones tan comprimidas que la materia dentro de ellas estaría mayormente en forma de quarks sueltos, por lo que merecerían ser llamadas “estrellas de quarks”.

Hasta ahora, no había quedado claro si dentro de los núcleos de las estrellas de neutrones más masivas la materia está en forma de quarks en vez de en forma de neutrones. Unos investigadores de la Universidad de Helsinki en Finlandia han llegado a la conclusión de que la respuesta a esa pregunta es afirmativa.

Recreación artística de un gran núcleo de quarks (en rojo) en el centro de una estrella de neutrones. (Imagen: Jyrki Hokkanen, CSC - IT Center for Science)

Se ha llegado a esa conclusión combinando resultados recientes de física teórica de partículas con mediciones de las ondas gravitatorias emitidas en colisiones de estrellas de neutrones.

"Confirmar la existencia de núcleos de quarks en el interior de las estrellas de neutrones ha sido uno de los objetivos más importantes de la física de estrellas de neutrones desde que se planteó por primera vez esta posibilidad hace unos 40 años", destaca Aleksi Vuorinen, del equipo internacional de investigación. En este también han trabajado Eemeli Annala de la Universidad de Helsinki, Tyler Gorda de la Universidad de Virginia en Estados Unidos, Aleksi Kurkela del CERN (Organización Europea para la Investigación Nuclear), y Joonas Nättilä de la Universidad de Columbia en la ciudad estadounidense de Nueva York. (Fuente: NCYT Amazings)