"El Cosmos está constituido por todo lo que es, lo que ha sido o lo que será" Carl Sagan

10 diciembre 2009

Astrónomos predicen un nuevo tipo de estrella electrodébil

Antes de convertirse en agujeros negros, las estrellas moribundas de una cierta masa deberían formar una nueva clase de objeto interestelar conocido como estrella electrodébil.

Cuando mueren las estrellas pequeñas, colapsan para formar estrellas de neutrones en las que el Principio de Exclusión de Pauli evita un mayor colapso. Cualquier cosa más masiva finalmente se convierte en un agujero negro (con el límite aproximadamente en 2,1 masas solares).

En los últimos años, no obstante, los astrofísicos han calculado que la evolución de una estrella a un agujero negro es más compleja de lo que se pensaba originalmente. Esto se debe a que el efecto de exclusión de Pauli se viola, la materia estelar sufre otras transiciones de fase nuclear que liberan suficiente energía para retrasar el colapso, aunque durante un tiempo relativamente corto.

Por ejemplo, los astrofísicos descubrieron recientemente un estado entre una estrella de neutrones y un agujero negro en el que la masa de las estrellas está soportada por la energía liberada cuando la materia nuclear se comprime en materia de quark. Las conocidas como estrellas de quarks se cree que son muy parecidas a las estrellas de neutrones por lo que encontrarlas será complicado.

Hoy, De-Chang Dai de la Universidad Estatal de Nueva York en Buffalo y algunos compañeros, proponen un tipo completamente nuevo de estrellas que se forma después de la estrella de quarks pero antes de un agujero negro. Dai y sus colegas señalan que tras la transición a quark, hay otra transición de fase predicha por el modelo estándar de la física de partículas.

Esto tiene lugar cuando los quarks son compactados tanto que se convierten en un tipo de partícula elemental conocida como leptón. Dado que los leptones experimental la fuerza electromagnética y la fuerza nuclear débil, pero no la fuerte, el equipo llama a este proceso combustión electrodébil.

Dai y sus colegas calculan que la combustión electrodébil debería generar suficiente energía para retrasar el colapso unos 10 millones de años. Eso significa que debería haber bastantes estrellas electrodébiles ahí fuera, si es que los astrónomos pueden encontrarlas.

Qué aspecto tendría las estrellas electrodébiles es algo que no está claro aún. Dai y sus colegas dicen que esto no dependerá del núcleo de la estrella donde tiene lugar la combustión electrodébil, sino de la estructura de su capa externa donde se producen los fotones que es probable que captemos en la Tierra. “Evaluar la visibilidad de estos fascinantes nuevos objetos requiere un cuidadoso modelado de su estructura externa para determinar la luminosidad y espectro del fotón”, dice el equipo.

Calcular cómo se comportará esta capa es una tarea difícil pero una en la que el equipo está trabajando para próximas publicaciones. Pero aquí tienes una pista, no lo sabremos con seguridad hasta que Dai y sus colegas terminen de hacer los cálculos pero una buena apuesta es que las estrellas electrodébiles serán más o menos indistinguibles de las estrellas de neutrones. ¡Qué pena!


Artículo de Referencia: arxiv.org/abs/0912.0520: Electroweak Stars: How Nature May Capitalize on the Standard Model’s Ultimate Fuel

Fecha Original: 10 de diciembre de 2009
Enlace Original

Vía Ciencia Kanija

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