Nueva partícula se genera en las Enanas Blancas


Las enanas blancas son restos de pequeñas estrellas que se han quedado sin combustible que quemar. La mayoría de ellas son poco más que bultos de carbón, que poco a poco irradian su calor hacia el espacio. Pero algunas están hechas de helio, este es el tipo que ahora nos ocupa.

Debido a que no generan calor, con el tiempo, las enanas blancas llegan a ser tan frías que deberían dejar de emitir grandes cantidades de calor y luz. Sin embargo, este proceso lleva mucho tiempo, mucho más incluso que la edad del universo, por lo que su transformación en las llamadas enanas negras es todavía solo teoría. 

El porcentaje exacto de enanas blancas nuevas, depende de su estructura interna. Estas son un tipo bastante conocido denominadas enanas blancas de vainilla. Pero las compuesta de helio guardan algunas sorpresas.

La opinión convencional es que el helio a alta presión forma un plasma de núcleos en un mar de electrones. Cuando la presión aumenta, los núcleos se ordenan, dando formación a un cristal. Las propiedades de este cristal de helio determinan la rapidez con la estrella se enfría.

Recientemente, sin embargo, los astrofísicos han señalado que el helio también puede formar un condensado de Bose-Einstein. La pregunta que Paulo Bedaque en la Universidad de Maryland en College Park y un grupo de colegas investigo  es cómo la presencia de un condensado podría afectar a las propiedades de la estrella.

Resulta que los condensados ​​de helio tienen un comportamiento extraordinariamente rico, en el que varios tipos de cuasi-partículas pueden formarse. Estas cuasi-partículas son esencialmente excitaciones cuantificadas del condensado y han sido bien estudiadas.

Debido a que estas cuasi-partículas transportan energía a través y fuera de la condensación,  reducen su calor específico.

Lo que el grupo de Bedaque ha encontrado es una quasi-partícula totalmente nueva que surge en las enanas blancas de helio debido a las restricciones adicionales sobre el comportamiento de la condensación en el centro de un objeto tan denso.

Este quasi-partícula, dice Bedaque, reduce el calor específico del núcleo de la enana blanca dos órdenes de magnitud en comparación con un núcleo cristalino.

Las consecuencias no son difíciles de comprender. El menor calor específico significa que las enanas blancas de helio deben enfriarse mucho más rápido de lo pensado. De hecho, Bedaque sugiere que este enfriamiento más rápido debería ser detectable.

Como resultado, existe una anomalía conocida en la temperatura de las enanas blancas de helio. Hace un par de años, los astrónomos descubrieron un grupo de enanas blancas de helio en un cúmulo globular a unos pocos miles de años luz de distancia.

Acotando la temperatura y la magnitud de las enanas blancas, los astrónomos, por lo general, averiguan que la secuencia de las estrellas se enfría y es menos brillante hasta que ya no es visibles bajo cualquier telescopio.

Pero con estas enanas blancas de helio, los astrónomos vieron algo más: la secuencia termina muy por encima del límite de magnitud de las observaciones (que se hicieron con el Hubble). Por alguna razón, la más tenue, fría, y antigua estrella, no está donde se supone que debiera. 

Nadie sabe por qué, pero la nueva quasi-partícula y el enfriamiento que provoca, plantea una posibilidad. Tal vez las enanas blancas de helio pasan por algún tipo de transición interna a medida que envejecen, lo que provoca que se enfríen de repente mucho más rápido de lo esperado. Es por eso que las estrellas más viejas y frías no siguen el patrón habitual de refrigeración.

Pero por el momento, esto es sólo una conjetura. Bedaque y su equipo aseguran que un trabajo mayor en el modelo es necesario para entender cómo podría funcionar.Además, más datos sobre la enanas blancas de helio serían también de utilidad.

Parece que aguardan unos meses interesantes al equipo. 

Ref:arxiv.org/abs/1111.1343 “Nuclear Condensate And Helium White Dwarfs”

Enlace original: New particle born inside helium White Dwarf stars 

 
 
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