Descubren un nuevo mecanismo de emisión en radio de las estrellas de neutrones
25/4/2018 de Phys.org / The Astrophysical Journal
El modelo interno de una estrella de neutrones. Fuente: Wikipedia. Crédito: William Crochot.
Jóvenes científicos de la Universidad rusa ITMO han explicado cómo las estrellas de neutrones generan su intensa emisión dirigida en radio. Han desarrollado un modelo basado en la transición de partículas entre estados gravitacionales, es decir, estados cuánticos en un campo gravitatorio. Los investigadores han sido ls primeros en describir estos estados en el caso de electrones de la superficie de estrellas de neutrones. Los parámetros físicos obtenidos están des acuerdo con las observaciones experimentales reales.
Las estrellas de neutrones son de los objetos astronómicos más asombrosos ya que su densidad solo es superada por los agujeros negros. Dentro de las estrellas de neutrones no existen átomos ni núcleos individuales. Además, debido a la intensidad tan alta, las estrellas de neutrones poseen una gravedad tremenda, lo que resulta en propiedades físicas únicas como emisión dirigida en radio, que jugó un importante papel en el descubrimiento de las estrellas de neutrones, ya que emiten un haz estrecho que gira con la estrella dándole el aspecto de un faro cósmico.
Una de las cuestiones más intrigantes en la física de las estrellas de neutrones es el mecanismo que genera esta emisión dirigida en radio. El equipo de investigadores del ITMO ha examinado cómo se mueven los electrones cerca de la superficie de una estrella de neutrones. Los electrones no pueden atravesar la superficie debido a la alta densidad de materia del interior de la estrella. Simultáneamente, los electrones son atraídos a la superficie de la estrella por la intensa fuerza de gravedad. Como resultado, las partículas quedan «atrapadas» en una fina capa sobre la superficie de la estrella. Según las leyes de la mecánica cuántica, la energía de los electrones atrapados solo puede tomar valores discretos. Si los electrones caen a la superficie de la estrella de neutrones, pasan a través de estados de gravedad discretos, emitiendo energía en forma de haces de ondas de radio.
