Boletín UNAM-DGCS-091
Ciudad Universitaria.
06:00 hrs. 14 de febrero de 2011

 


COMPRUEBAN EL ESTADO DE SUPERFLUIDEZ EN UNA ESTRELLA DE NEUTRONES

 

• Un superfluido se caracteriza por la ausencia total de viscosidad y permite estudiar los neutrinos, partículas elementales sin carga eléctrica, cuya masa es tan pequeña que no ha podido medirse
• Dos grupos científicos independientes, uno encabezado por Dany Page Rollinet, del Instituto de Astronomía de la UNAM, detectaron esa condición en la estrella
Cassiopeia A, ubicada a 11 mil años luz de distancia

Dos grupos científicos comprobaron en una estrella de neutrones el estado de superfluidez, caracterizado por la ausencia total de viscosidad.

Esa condición se estudia teóricamente hace más de 50 años, pero ahora el equipo encabezado por Dany Page Rollinet, del Instituto de Astronomía (IA) de esta casa de estudios, y el de Peter S. Shternin, del Ioffe Physical Technical Institute de San Petesburgo, Rusia, han detectado la superfluidez en Cassiopeia A, una estrella de neutrones ubicada a 11 mil años luz de distancia, en la vecindad del Sistema Solar.

La superfluidez, explicó Page Rollinet, ha sido producida en laboratorio a muy bajas temperaturas, de unos cuantos grados Kelvin. Al no ser viscoso, un superfluido capturado en un tubo cerrado puede correr ininterrumpidamente sin perder energía por fricción.

En altas temperaturas, ese estado se produce en sistemas de enorme densidad y alta energía, como es el caso de Cassiopeia A, una estrella de neutrones con temperaturas de cientos de millones de grados Celsius (el Sol tiene unos 15 millones de grados en su núcleo) y una masa comparable a la del Sol, concentrada en apenas 20 kilómetros, que rota a altísimas velocidades, dando hasta 600 vueltas por segundo.

La estrella de neutrones Cassiopeia A, que pudo observarse con el telescopio Chandra, se ubica en el centro del remanente de una supernova, es decir, una estrella en agonía que para morir explotó hace 330 años (muy poco tiempo en términos astronómicos), por lo que generó una enorme energía.

Emisión de neutrinos

La formación de la superfluidez de las estrellas de neutrones, durante la cual los neutrones se aparean (en las llamadas “pares de Cooper”), acentúa la emisión de neutrinos, partículas elementales sin carga eléctrica, cuya masa es tan pequeña que no ha podido medirse.

Estas partículas solamente se producen en condiciones muy especiales y, una vez producidas, no interactúan con la materia, por lo que el Universo es casi transparente para ellas.

Las reacciones nucleares que proporcionan la energía del Sol (fusión del hidrógeno en helio) también producen neutrinos: millones de ellos nos atraviesan cada segundo sin que nos enteremos, y luego atraviesan la Tierra sin que ellos se den cuenta.

Al contrario de las reacciones nucleares que son una fuente de energía, los neutrinos son una fuga de energía en las estrellas, pues una vez producidos se escapan de la estrella y se llevan energía.

En algunos casos, como en las estrellas de neutrones jóvenes, la pérdida de energía por neutrinos, desde el interior de la estrella, supera mucho a la pérdida de energía debida a la emisión de fotones, desde la superficie de la estrella.


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Fotos

La estrella de neutrones Cassiopeia A, que pudo observarse con el telescopio Chandra, se ubica en el centro del remanente de una supernova.