Neutrones Estrellado

Estrellas de neutrones o neutrones estrellados
Federico García

Introducción
Las estrellas de neutrones son los objetos más compactos que se conocen en la naturaleza. Con
masas de entre una vez y media y dos veces la masa del Sol, y radios de alrededor de una docena de
kilómetros, alcanzan densidades promedio superiores a la densidad de saturación nuclear, que es la
densidad a la que seencuentran los nucleones, protones y neutrones, dentro de los núcleos atómicos
normales. Esto sugiere que, en su interior, la materia pierde la identidad atómica con la que la
conocemos a densidades normales, para transformarse en un continuo de nucleones compactados,
que podríamos ilustrar figuradamente como “neutrones estrellados”.
Su origen se remonta al colapso final del núcleo de estrellas“normales” de masas intermedias (por
ejemplo, de alrededor de diez veces la masa del Sol) que ocurre cuando éstas agotan su combustible
nuclear y explotan como supernovas. Las estrellas normales, que son grandes masas de gas, se
mantienen en equilibrio hidrostático gracias a la presión suministrada por ese mismo gas y por la
radiación originada en las reacciones termonucleares que ocurren en sunúcleo. Cuando el
combustible para esas reacciones se acaba, la fuerza de gravedad comprime al núcleo de la estrella
en lo que se denomina el colapso gravitatorio. Durante ese proceso, los protones y los electrones de
los núcleos atómicos se combinan para formar neutrones, emitiendo neutrinos. Estos neutrones
forman una fase de materia nuclear continua que origina una presión suficientementefuerte como
para volver a sostener toda esa estructura, dando origen a lo que conocemos como “estrella de
neutrones”.
La idea de una estrella compuesta esencialmente por neutrones y formada como resultado de la
contracción del núcleo de una estrella normal, al final de su evolución, durante una explosión de
supernova fue desarrollada en los años '30 por los astrónomos Baade y Zwicky. Siguiendoesa
propuesta, Tolman, Oppenheimer y Volkoff llevaron a cabo los primeros cálculos teóricos de la
estructura de estas estrellas, basados en los desarrollos de Chandrasekhar para las estrellas enanas
blancas, pero dentro del marco de la gravitación de Einstein. De esta manera encontraron que las
estrellas de neutrones deberían presentar masas no mayores al 70% de la masa del Sol y radios detan solo una decena de kilómetros.
Durante el proceso de formación, las estrellas de neutrones heredan dos propiedades fundamentales
de la estrella que les da origen: su rotación y su campo magnético. Por un lado, debido a la
conservación del momento angular, la fuerte compresión a la que es sometido el núcleo de la
estrella normal para formar la estrella de neutrones, da lugar a un granincremento en la velocidad
de rotación, por lo que las estrellas de neutrones presentan períodos de rotación que van desde
algunos segundos hasta pocos milisegundos, es decir que completan incluso miles de vueltas sobre
sus ejes en tan solo un segundo. Por otro lado, debido a la conservación del flujo magnético, la
compresión también da lugar al origen de los campos magnéticos macroscópicos másintensos que
se conocen en la naturaleza, alcanzando típicamente los diez billones de Gauss. Un campo
magnético inmenso si se lo compara con el terrestre que es de apenas medio Gauss.
Descubrimiento
Tuvieron que pasar más de 30 años para que, en 1967, la estudiante de doctorado Bell, quien era

supervisada por el astrónomo Hewish, analizando observaciones en ondas de radio, descubriera unaserie de pulsos coherentes con un período corto y muy regular asociados a una fuente puntual en el
cielo, a la que se denominó “pulsar”. Del análisis de estos pulsos pudo determinarse que se trataba
de un objeto en rápida rotación ya que la radiación observada no podía ser explicada por
oscilaciones acústicas. Rápidamente se la asoció con una estrella de neutrones en rápida rotación y
con un...