agosto 9, 2022

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La estrella de neutrones pesada de hoy, como una viuda negra, está engullendo a su pareja, por todos lados

Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA

Una estrella de neutrones en rotación emite periódicamente rayos de radio (verde) y rayos gamma (magenta) cuando pasa junto a la Tierra en esta ilustración de un púlsar viuda negra. La estrella de neutrones/púlsar calienta el lado (derecho) de su par estelar, que es dos veces más caliente que la superficie del Sol y se evapora lentamente.

nationalgeographic.co.id – púlsar Una estrella que colapsa gira milisegundos más rápido de lo esperado. La mejor oportunidad para estudiar estrellas –Estrella neutrón Es un sistema de descubrimiento. Viuda negra El púlsar se evaporó y se comió muchas de sus estrellas compañeras.

El telescopio Keck I pudo capturar el espectro de solo uno de estos compañeros. permitiendo a los astrónomos pesar sus púlsares. Es el más grande descubierto hasta la fecha y puede estar cerca del límite superior de una estrella de neutrones.

Girando 707 veces por segundo, la estrella sólida es una de las estrellas de neutrones de rotación más rápida en la galaxia de la Vía Láctea. Se dividió y consumió toda la masa de su estrella compañera. En el proceso, se convirtió en la estrella de neutrones más pesada jamás observada.

Teniendo en cuenta la estrella de neutrones que rompió este récord, encabezó las listas con una masa de 2,35 veces la del Sol. Ciertamente, ayuda a los astrónomos a comprender los extraños estados cuánticos de la materia dentro de tales sólidos. Si pesan más que eso, colapsan por completo y desaparecen como agujeros negros.

«Sabemos cómo se comporta la materia en densidades nucleares como los núcleos de los átomos de uranio», dijo Alex Filippenko, profesor de astronomía en la Universidad de California, Berkeley. «Una estrella de neutrones es como un núcleo gigante. Pero no está claro cómo se comportarían una masa solar y media de este material, o unos 500.000 núcleos con la masa de la Tierra, si todos estuvieran pegados».

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El profesor de astrofísica de la Universidad de Stanford, Roger W. Romani señala que las estrellas de neutrones son muy densas. Pesa más de 10 mil millones de toneladas por pulgada cúbica. Entonces, el centro es la materia más densa del universo, excepto los agujeros negros. Debido a que están ocultos detrás del horizonte de eventos, son imposibles de leer. La estrella de neutrones, un púlsar designado como PSR J0952-0607, es el objeto más denso visible en la Tierra.

Los astrónomos miden la velocidad de una estrella débil (círculo verde) a la que su compañera invisible, una estrella de neutrones y un púlsar de milisegundos, le ha quitado casi toda su masa.

Observatorio WM Keck, Roger W. Romaní, Alex Filippenko

Los astrónomos miden la velocidad de una estrella débil (círculo verde) a la que su compañera invisible, una estrella de neutrones y un púlsar de milisegundos, le ha quitado casi toda su masa.

La medición de la masa de la estrella de neutrones fue posible gracias a la extrema sensibilidad del telescopio Keck I de 10 metros en Mauna Kea, Hawái. El telescopio es capaz de registrar el espectro de luz visible de una estrella compañera que brilla intensamente. Las estrellas están a unos 3.000 años luz de la Tierra en dirección a la constelación de Sexton.

Descubierto en 2017, PSR J0952-0607 se conoce como púlsar de «viuda negra». Una analogía es la tendencia de las arañas viudas negras hembras a comerse machos mucho más pequeños después del apareamiento. Filippenko y Romani han estudiado el sistema de la viuda negra durante más de una década. Espera establecer un límite superior sobre el tamaño que pueden crecer estos púlsares de neutrones.

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«Al combinar estas medidas con varios púlsares similares, demostramos que una estrella de neutrones debe alcanzar al menos 2,35 masas, o menos 0,17 masas solares», dijo Romani, profesor de física en la Escuela de Humanidades y Ciencias de Stanford. También es miembro del Instituto Kavli de Astrofísica y Cosmología de Partículas. «A su vez, esto proporciona algunas restricciones fuertes sobre las propiedades de la materia con densidades muchas veces mayores que las que se encuentran en los núcleos. De hecho, estos resultados descartan muchos modelos populares de física del estado sólido».

Si 2,35 masas solares estuvieran cerca del límite superior de una estrella de neutrones, el interior sería una sopa de neutrones, dijeron los investigadores.

«El alto máximo de masa para una estrella de neutrones indica que es una mezcla del núcleo y los quarks superior e inferior disueltos en el núcleo», dijo Romani. «Esto excluye muchos niveles de materia propuestos, particularmente aquellos con escenarios interiores exóticos».

Romani, Filippenko y el estudiante graduado de Stanford Dinesh Khandel son coautores del artículo. Los resultados de su estudio han sido aprobados para su publicación. Cartas de revistas astrofísicas. Puede acceder a él en la base de datos primero. arXiv«PSR J0952-0607: la estrella de neutrones galáctica más rápida y más pesada conocida».

El púlsar PSR J0952-0607 y su tenue estrella compañera respaldan la historia del origen de este púlsar de milisegundos.

«Estos cuerpos similares a planetas son trincheras interestelares ordinarias que han contribuido con la masa y el momento angular, girando sus pares de púlsares durante milisegundos y aumentando su masa en el proceso», dijo Romani.

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Encontrar un púlsar viuda negra, cuyo compañero sea pequeño pero no demasiado pequeño para detectarlo, es una de las pocas formas de pesar una estrella de neutrones.

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Evidencia : Phys.org
Escritor : 1
Maestro : Varsovia