Curiosidades de las estrellas de neutrones

Las estrellas de neutrones son uno de los tipos de objetos astronómicos más curiosos. Ahí van un par de curiosidades:

  • Con una densidad del orden de 10^14 – 10^15 g/cm3, su tamaño es el de una ciudad pequeña: de 20 a 10 km de radio (cuanto más masivas, menor es su tamaño). Sin embargo su masa es mayor que la solar (de 1,4 a 2 masas solares), lo que significa que un trozo de una estrella de neutrones del tamaño de un terrón de azúcar tendría una masa similar a la de todos los seres humanos de la Tierra, o lo que es lo mismo, un trozo del tamaño de una cabeza de alfiler pesaría un millón de toneladas.
  • Su campo gravitatorio es unos dos billones de veces superior al terrestre, lo que significa que para escapar de su superficie, un cohete debería alcanzar como mínimo la fabulosa velocidad de 100 000 km/s, es decir, un tercio de la velocidad de la luz. Inversamente, cualquier pedazo de materia que cae sobre la superficie de una estrella de neutrones impacta con esa misma velocidad, así que un ser humano que se dejase caer hacia la superficie generaría una explosión con una energía de 200 megatones.
  • Este campo gravitatorio también distorsiona la luz de acuerdo con la Relatividad General de Einstein, por lo que si pudiésemos viajar cerca de una estrella de neutrones, podríamos ser capaces de ver sus dos polos al mismo tiempo aunque estuviésemos sobre el ecuador de la estrella, como vemos en esta imagen.
  • La gravedad no sólo distorsiona la luz, sino también el tiempo: en la superficie de la estrella, éste transcurre un 30% más despacio que en la Tierra.
  • Su campo magnético es el más intenso que se conoce: un billón de Gauss, mientras que el campo magnético de la Tierra es de sólo 1 Gauss. Sin embargo, algunas estrellas de neutrones, llamadas magnetars, tienen campos magnéticos de hasta mil billones de Gauss.
  • Un 1% de las estrellas de neutrones que se forman en las explosiones de supernova giran tan rápido que quizás se conviertan es estrellas quark a través de un proceso conocido como Nova Quark.

Para aprender más sobre las estrellas de neutrones de forma amena, no puedo evitar recomendar otra vez la novela Huevo del Dragón, de Robert L. Forward.


5 Comentarios

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Luis

Hola profe,la verdad que es un artículo muy curioso, no m podia llegar a imaginar que una estrella de neutrones podria llegar a tener tal densidad superando la masa solar, algo más que se.^^
Saludos…

Paul BarbadewPaul Barbadew

No sé si lees los comentarios de estas entradas tan antiguas, pero quería agradecerte la recomendación. Me ha dado por las estrellas de neutrones y el libro de Huevo de Dragón me ha encantado. Ahora voy a por la continuación “Estrellamoto”

Me queda una duda: ¿no se deberían notar efectos de ralentización del tiempo en la superficie de la estrella con respecto a la nave? He estado haciendo cálculos y (creo que) los cheelas percibirían, en su estrella, el tiempo unas 4.6 veces más lento que en la nave.

Claro que los cheelas “sienten” el paso del tiempo de manera mucho más rápida que los humanos (1 millón de veces según dicen en el libro), pero 4.6 veces es un efecto sensible. Sin embargo, me extraña que un físico teórico no lo haya descrito en el libro (quizás por simplificarlo, aunque el libro es muy riguroso con los aspectos técnicos).

¿He hecho bien los cálculos?

En cualquier caso, es un detalle. Lo importante es el resto de la historia, que es una maravilla.

Saludos

Daniel Marín

Gracias, Paul. La clave es, ¿has usado los cálculos de la relatividad espacial o de la general? Al ser una estrella de neutrones los efectos de dilatación temporal se deben casi en exclusiva a la relatividad general.

Paul BarbadewPaul Barbadew

He usado relatividad general. Suponiendo simetría esférica (al ser la estrella de neutrones, eso además es casi perfectamente cierto), he usado las fórmula que (creo que) describen la dilatación temporal debido al efecto de la gravedad.
Por ejemplo, la fórmula que he acabado usando aparece en la :
, en concreto, la fórmula que se usa para medir la diferencia de la superficie con respecto a la que habría a una altura h (406 km que se sitúa la nave humana)

Sustituyendo valores, obtengo un factor casi 5.

Quizás no es la fórmula adecuada…

Paul BarbadewPaul Barbadew

(menudo desastre de hipervínculos he hecho…, no se ve nada bien que son dos enlaces)

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