Las estrellas muertas a veces vuelven a brillar y la propia gravedad puede ser la responsable
¿Brillan las estrellas muertas? Una nueva investigación sugiere que un extraño fenómeno gravitacional podría estar generando enormes cantidades de luz alrededor de las estrellas de neutrones.
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Los investigadores han demostrado que las estrellas muertas pueden producir intensos destellos de luz gracias al poder de la gravedad. Comprender este fenómeno podría revelar nuevos conocimientos sobre algunas de las explosiones más grandes y misteriosas del universo.
Las estrellas de neutrones se encuentran entre los objetos más extraños del universo. Estos núcleos colapsados de estrellas masivas son increíblemente densos y albergan más masa que todo el sol comprimido en el volumen de una ciudad. Están formadas casi en su totalidad por neutrones unidos; esencialmente, las estrellas de neutrones son los núcleos atómicos más grandes del cosmos. Debido a esta increíble densidad, tienen una atracción gravitacional superada sólo por los agujeros negros. Su gravedad es lo suficientemente fuerte como para atraer la propia luz hacia órbitas alrededor de la estrella y acelerar los objetos cercanos a casi la velocidad de la luz.
A pesar de su nombre, las estrellas de neutrones no son del todo neutrales. Mantienen cierta carga eléctrica y, combinados con la rápida rotación de la estrella (las más rápidas giran más rápido que una licuadora de cocina), pueden alimentar campos magnéticos verdaderamente enormes (en algunos casos, los campos magnéticos más poderosos del universo).
La combinación de intensos campos magnéticos y el entorno gravitacional ultrafuerte puede conducir a una física nueva y extraña, explicaron los investigadores en un artículo que se subió a la base de datos preimpresa arXiv en junio, pero que aún no ha sido revisado por pares.
Una nueva e interesante posibilidad que investigaron los investigadores es la capacidad de las estrellas de neutrones para emitir breves e inmensas ráfagas de luz impulsadas por la gravedad misma. Los destellos aprovechan un fenómeno conocido como resonancia, donde un mecanismo de disparo sigue bombeando energía a un sistema a la frecuencia adecuada para seguir ampliificándose. La resonancia aparece en toda la física. Quizás el ejemplo más familiar sea el de una cuerda de guitarra: cuando se pulsa, establece resonancia con el cuerpo de la guitarra para amplificar dramáticamente su propio sonido.
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En el caso de las estrellas de neutrones, los fuertes campos magnéticos que las rodean generan una enorme cantidad de fotones, los fragmentos de luz fundamentales. Por lo general, estos fotones se dispersan y disipan, contribuyendo al brillo general de la estrella de neutrones.
Pero la estrella de neutrones que gira rápidamente puede generar ondas gravitacionales, que son ondas en el tejido del espacio-tiempo. Los astrónomos ya han detectado ondas gravitacionales provenientes de colisiones de agujeros negros y estrellas de neutrones, pero estas ondas impulsadas por la rotación tendrían una frecuencia mucho mayor. Serían demasiado débiles para ser detectables desde la Tierra, pero podrían transferir energía desde la estrella de neutrones a la región donde los campos magnéticos generan fotones y, si las condiciones son adecuadas, desencadenar resonancia.
Si las ondas tuvieran la frecuencia adecuada, podrían amplificar los fotones, que caerían en cascada a través de una compleja serie de canales para producir aún más fotones directamente desde el campo gravitacional. Este proceso se desarrollaría sobre sí mismo hasta desmoronarse, liberando una ráfaga de radiación.
Los investigadores creen que algunas explosiones astrofísicas extrañas, como estallidos de rayos gamma y ráfagas de radio rápidas, pueden ser impulsadas por esta resonancia de gravedad a luz. Depende de qué tan bien la gravedad pueda conectarse directamente con la luz y producir fotones, algo que sabemos que es increíblemente raro, pero no imposible.
Los investigadores utilizaron conocidos destellos de estrellas de neutrones para poner límites a la conexión entre la gravedad y la luz, demostrando cómo estas poderosas explosiones sirven como el propio laboratorio de la naturaleza para probar algunas de las interacciones más inesperadas del universo.