Los campos electromagnéticos de las estrellas de neutrones podrían no ser tan turbulentos como se cree


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Las estrellas de neutrones, extraordinarios cuerpos súper densos que surgen cuando las estrellas masivas colapsan, poseen campos magnéticos enorme, más potentes de lo que el ser humano puede crear. Sin embargo, algunas de ellas están mucho más magnetizadas que otras, algo que ha intrigado a astrofísicos desde hace mucho tiempo.

Ahora, un estudio realizado por los físicos de la Universidad McGill,  Konstantinos Gourgouliatos y Andrew Cumming, arroja nueva luz sobre la geometría esperada del campo magnético en las estrellas de neutrones. Los hallazgos, publicados en línea en la revista Physical Review Letters, podrían ayudar a los científicos a medir la masa y el radio de estos cuerpos estelares inusuales, y de esta manera hacerse una idea de la física de la materia a densidades extremas.

Algunos estudios teóricos anteriores han sugerido que el campo magnético de una estrella de neutrones debe entrar en bucles más pequeños y se disipan a medida que envejece la estrella -un fenómeno conocido como “Cascada turbulenta”. Sin embargo, hay varias estrellas “de mediana edad” de neutrones (de aproximadamente uno a unos pocos millones de años de edad) que se sabe tienen campos magnéticos relativamente fuertes, dejando a los científicos sin camino para conciliar los modelos teóricos con las observaciones reales.

Para entender mejor cómo cambia el campo magnético con la edad de las estrellas de neutrones, Gourgouliatos y Cumming crearon una serie de simulaciones por ordenador. Estas mostraron que el campo magnético tenía una rápida evolución en un primer momento, de acuerdo con las predicciones anteriores. Pero entonces la evolución dio un giro sorprendente: en todas las simulaciones, no importa como fuera el campo magnético cuando nació la estrella de neutrones, adquiría una particular estructura y su evolución se redujo drásticamente.

“Una cascada en un campo magnético es semejante a lo que sucede cuando se agrega crema al café y se remueve: la crema rápidamente se rompe en pedazos y se mezcla con el café”, explica Cumming. “La predicción original era que las costras de estrellas de neutrones harían lo mismo a sus campos magnéticos;por lo que si se pudiera caminar alrededor de la superficie con una brújula tratando de caminar hacia el norte magnético, se acabaría caminando en direcciones aleatorias. En cambio, encontramos en estas nuevas simulaciones que el campo magnético en realidad sigue siendo bastante simple en su estructura -como si la crema se negara a mezclarse en el café- y se podría, de hecho, utilizar una brújula para navegar por la superficie de la estrella “.

Los investigadores de McGill llaman a esta configuración de campo magnético definitiva estado “Atractor Hall”, por el llamado efecto Hall, que se cree impulsa la evolución del campo magnético en las cortezas de las estrellas de neutrones. “Este resultado también es significativo porque demuestra que el efecto Hall, un fenómeno descubierto por primera vez en materiales terrestres y que se cree que ayudar a debilitar un campo magnético a través turbulencias, en realidad puede conducir a un estado atractor con una estructura de campo magnético estable” Gourgouliatos dice.

La investigación fue apoyada por el Centro de Investigación en Astrofísica de Quebec y el Consejo de Ciencias Naturales e Ingeniería de Investigación de Canadá.

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