Púlsar: la estrella más densa del Universo

Si piensas en el objeto más denso del Universo la respuesta es inequívoca: un agujero negro. Pero ¿cuál de todos los tipos de estrellas que hay en el cosmos es la más densa?

La ganadora de este certamen estelar es la estrella de neutrones o púlsar, que como ya veremos un poco más adelante son exactamente la misma cosa aunque con un pequeño matiz.

Pero empecemos por el principio:

¿Cómo nace una estrella de neutrones?

Las estrellas viven gracias a un delicado equilibrio entre la energía liberada en su núcleo y su propia gravedad.

En el núcleo de la estrella, toneladas de hidrógeno molecular se fusionan a cada segundo en elementos más pesados. Esa energía liberada es la que nosotros percibimos en forma de luz, calor y radiación. Esa misma energía empuja con fuerza desde el interior de la estrella intentando que ésta se expanda y, sin duda lo conseguiría, si no fuese porque su propia gravedad empuja hacia dentro equilibrando la balanza.

Las estrellas se mantienen vivas gracias al equilibrio que hay entre las fuerzas nucleares de su interior y la gravedad.

Este equilibrio se mantiene durante millones o incluso miles de millones de años hasta que el hidrógeno del núcleo se agota. En ese momento, la estrella comienza a fusionar elementos más pesados y la energía liberada es mayor, por lo que la expansión gana terreno y hace que la estrella se expanda.

En este momento la estrella está tensando demasiado la cuerda de su vida, cualquier pequeña variación la terminará de desestabilizar y firmará su sentencia de muerte, algo que tarde o temprano siempre pasa.

En aquellas estrellas que tienen una masa inicial de entre 8 y 10 veces la del Sol, su sentencia de muerte se llama supernova y, cuando ocure, la estrella expulsa sus capas exteriores en una violenta explosión que deja su núcleo al descubierto. Ahora la gravedad ataca con todas sus fuerzas tratando de comprimir ese núcleo todo lo que puede… ¡Y lo hace!

La fuerza de la gravedad es tal, que en el interior del núcleo los protones y electrones comienzan a fusionarse dando lugar a neutrones y, cuando esto ocurre, la estrella pasa a un nuevo estado de la materia: estado degenerado.

Ahora la estrella no es plasma, ni sólida, ni gaseosa, si no degenerada. La gravedad no puede seguir comprimiendo la estrella y las fuerzas vuelven a equilibrarse. Ha nacido una estrella de neutrones.

Si quieres saber más sobre este tema, puedes escuchar este capítulo de nuestro podcast titulado: la muerte de las estrellas.

¿Cuál es la diferencia entre una estrella de neutrones y un púlsar?

Originalmente, la estrella giraba a una velocidad determinada pero, al morir y expulsar sus capas exteriores, su núcleo debe aumentar la velocidad de giro para conservar el momento en angular (la cantidad de giro). Y esto no lo hace porque le de la gana, si no porque la física le obliga a hacerlo al igual que una patinadora aumenta se velocidad de giro cuando pega los brazos a su cuerpo.

Los púlsares y estrellas de neutrones giran tan rápido para conservar su momento angular.
En el momento del salto, la patinadora pega sus brazos al cuerpo para aumentar la velocidad de giro.

Puedes experimentar ese aumento de velocidad en cualquier silla de oficina giratoria. Siéntate en ella y, con los brazos abiertos en cruz, pídele a alguien que te de impulso para comenzar a girar y, tras dar un par de vueltas, pega los brazos a tu pecho y recoge las piernas. Tu velocidad de giro aumentará considerablemente, al igual que tus ganas de vomitar.

Las estrellas de neutrones tienen un diámetro de apenas 20 kilómetros (si si, cabrían perfectamente en cualquier gran ciudad del planeta), por lo que para mantener su momento angular, su velocidad de giro debe ser extremadamente alta. Para que alucines un poco, la estrellas de neutrones pueden llegar a girar hasta 47.000 veces por minuto.

Esa gran velocidad de giro, sumada a otros factores, genera un potentísimo campo magnético en el que se libera la radiación sincrotón. Esta radiación sincrotón es expulsada por los polos magnéticos norte y sur de la estrella de neutrones, dando lugar a dos rayos de luz.

Y ojo porque aquí viene la gracia. La diferencia entre un púlsar y una estrella de neutrones es que en el púlsar, esos rayos apuntan hacia la Tierra, haciendo que dede nuestra perspectiva parezca que la estrella emite pulsos de radiación cada vez que rota sobre sí misma. Si esos rayos apuntan hacia cualquier otro sitio que no sea la Tierra, para nosotros la estrella no emitirá esos pulsos y por tanto la llamaremos estrella de neutrones, a secas.

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