Columna de Astronomía | ¿Para qué sirven las estrellas de neutrones?

Monitoreando los pulsos muy regulares que recibimos de ellas, podemos usarlas como detectores de ondas gravitacionales y como un GPS interplanetario.

16 de Mayo de 2018 | 10:32 | Por Andreas Reisenegger
Por Andreas ReiseneggerAcadémico del Instituto de Astrofísica de la U. Católica de Chile

Doctor del Instituto Tecnológico de California (Caltech). Fue investigador postdoctoral del Instituto de Estudio Avanzado en Princeton (ambos en EE.UU.). Actualmente es profesor titular del Instituto de Astrofísica de la Pontificia Universidad Católica de Chile e investigador del Centro de Astrofísica y Tecnologías Afines (CATA). Es astrofísico teórico, concentrando su interés en estrellas de neutrones y magnéticas, cúmulos y supercúmulos de galaxias, y cosmología.

Como ya saben quienes leyeron mis columnas anteriores, mis objetos favoritos son las estrellas de neutrones. Muchas de ellas giran rápidamente, manifestándose como "pulsares", de los cuales recibimos un pulso de radiación (o dos) en cada vuelta que dan.

Varias personas me han preguntado "¿para qué sirven las estrellas de neutrones?", dejándome bastante perplejo. Yo estudio estos objetos porque me parecen fascinantes y nos pueden enseñar cosas profundas acerca de la física, pero ¿significa eso que "sirvan para algo"? ¿O que deberían servir de algo para ser de interés? Para mi sorpresa, sí pueden ser útiles más allá de su interés científico directo.

NICER está monitoreando los pulsos de rayos X de varias estrellas de neutrones, [...] sirviendo como prototipo para un GPS interplanetario

Andreas Reisenegger
Por un lado, pueden servir como detectores de ondas gravitacionales, mediante los llamados "pulsar timing arrays". ¿De qué se trata esto? Al pasar una onda gravitacional por nuestra región del espacio, alterará momentáneamente las distancias entre la Tierra y los pulsares. Así, éstos se acercarán y alejarán de nosotros, lo cual se manifiesta por el "efecto Doppler": Cuando la distancia va disminuyendo, los pulsos llegan más juntos, y cuando va aumentando, llegan más espaciados. Monitoreando entonces un conjunto de pulsares en distintos puntos del cielo con un gran radiotelescopio, podremos detectar el paso de una onda gravitacional. Este método aún no ha dado resultados positivos, pero se espera que pueda hacerlo en el futuro cercano.

Por otro lado, en junio del año pasado se instaló en la Estación Espacial Internacional (EEI) el experimento NICER, un detector de rayos X cuyo nombre traducido al castellano sería "explorador de la composición interior de las estrellas de neutrones". Su misión es medir con precisión cuán compactas son estas estrellas y, de ahí, inferir su composición. Por supuesto, este detector es mucho más chico que un radiotelescopio, de manera que puede ser llevado al espacio y adosado a la EEI u otra nave espacial. Como misión "colateral" (la cual seguramente fue fundamental para asegurar su financiamiento), NICER está monitoreando los pulsos de rayos X de varias estrellas de neutrones en distintas direcciones. Midiendo sus tiempos de llegada, puede determinar con alta precisión su propia posición en relación a estas estrellas, sirviendo como prototipo para un GPS interplanetario que podría más adelante ser usado en misiones de exploración a través del Sistema Solar.

Para gran sorpresa de quienes las hemos estado estudiando por muchos años como objetos exóticos, ¡las estrellas de neutrones sí pueden ser útiles!

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