Montañas de estrellas de neutrones causarían ondas en el espacio-tiempo

Físicos han teorizado que las estrellas de neutrones pueden tener montañas como las de las lunas de nuestro sistema solar. Si es así, podrían producir oscilaciones detectables del espacio y el tiempo.

Las estrellas muertas colapsadas, conocidas como estrellas de neutrones, son un billón de veces más densas que el plomo, y sus características superficiales son en gran parte desconocidas.

En una nueva investigación publicada en Physical Review D., teóricos nucleares de la Universidad de Indiana consideraron analogías entre las montañas de estrellas de neutrones y las características superficiales de los cuerpos del sistema solar, informa el Departamento de Energía de EEUU en un comunicado.

Tanto las estrellas de neutrones como ciertas lunas, como la luna Europa de Júpiter o la luna Encélado de Saturno, tienen cortezas delgadas sobre océanos profundos, mientras que Mercurio tiene una corteza delgada sobre un gran núcleo metálico. Las láminas delgadas pueden arrugarse de maneras universales. Europa tiene características lineales, Encélado tiene rayas similares a las de un tigre y Mercurio tiene estructuras curvas y escalonadas.

Las estrellas de neutrones con montañas pueden tener tipos análogos de características superficiales que podrían descubrirse observando señales de ondas gravitacionales continuas. El núcleo más interno de la Tierra es anisotrópico con un módulo de corte que depende de la dirección. Si el material de la corteza de la estrella de neutrones también es anisotrópico, se producirá una deformación similar a una montaña y su altura aumentará a medida que la estrella gire más rápido. Una característica de la superficie de este tipo podría explicar el giro máximo observado para las estrellas de neutrones y una posible deformación mínima de las estrellas de neutrones emisoras de radio conocidas como púlsares de milisegundos.

Las montañas de estrellas de neutrones serían mucho más masivas que cualquiera de las de la Tierra, tan masivas que la gravedad de estas montañas podría producir pequeñas oscilaciones u ondulaciones en el tejido del espacio y el tiempo. El Observatorio de Ondas Gravitacionales por Interferometría Láser (LIGO) está buscando ahora las ondulaciones que producirían estas montañas.

Según los autores, la investigación sobre cómo buscar montañas de estrellas de neutrones guiará las búsquedas de ondas gravitacionales continuas. Estas ondas son tan débiles que solo se pueden detectar con búsquedas muy detalladas y sensibles que se ajustan cuidadosamente a las frecuencias previstas y otras propiedades de la señal.

Las primeras detecciones de ondas gravitacionales continuas abrirán una nueva ventana al universo y proporcionarán información única sobre las estrellas de neutrones, los objetos más densos después de los agujeros negros. Estas señales también pueden proporcionar pruebas sensibles de las leyes fundamentales de la naturaleza, según Charles J. Horowitz, astrofísico teórico nuclear de la Universidad de Indiana y autor del estudio.