Las ondas en la estructura del espacio-tiempo ayudarán a detectar "estrellas extrañas"

Las ondas en la estructura del espacio-tiempo ayudarán a detectar

Al observar las olas en el tejido del espacio-tiempo, los científicos pronto podrán detectar "estrellas extrañas", objetos formados a partir de un material que es radicalmente diferente de las partículas que forman la materia común.

Los protones y neutrones que forman los núcleos de los átomos están formados por varias partículas básicas, conocidas como quarks. Solo hay seis tipos o "sabores" de quarks: inferior, superior, extraño, encantador, encantador y verdadero. Cada protón o neutrón consta de tres quarks: un protón consta de uno inferior y dos quarks superiores, cada neutrón consta de un superior y dos inferiores.

En teoría, la materia también se puede formar a partir de otros sabores de quarks. Desde 1970, los científicos han sugerido que las partículas de "materia extraña" pueden formarse a partir de un número igual de quarks superior, inferior y extraño. En principio, la materia extraña debe ser más pesada y más estable que la materia ordinaria, e incluso puede convertirse en materia ordinaria. Sin embargo, los experimentos de laboratorio aún no han creado una sola partícula de materia extraña, por lo que su existencia sigue siendo incierta.

Uno de los lugares donde la materia extraña puede formarse naturalmente es el núcleo de estrellas de neutrones, los restos de estrellas que murieron como resultado de una explosión catastrófica conocida como supernova. Las estrellas de neutrones son generalmente pequeñas con un diámetro de aproximadamente 12 millas (19 kilómetros) más o menos, pero tan densas que pesan tanto como el sol. Por ejemplo, un pedazo de una estrella de neutrones, del tamaño de un pedazo de azúcar, puede pesar 100 millones de toneladas. Bajo el extraordinario poder de este peso extremo, algunos de los quarks inferior y superior que forman las estrellas de neutrones pueden transformarse en quarks extraños, lo que lleva a la formación de estrellas extrañas a partir de materia extraña.

Una estrella extraña, que a veces expulsa partículas de materia extraña, puede convertir rápidamente una estrella de neutrones que gira en un sistema estelar binario en una estrella extraña. Los estudios muestran que una estrella de neutrones, que toma una semilla de materia extraña de una estrella extraña, puede transformarse en una estrella extraña en solo 1 milisegundo.

Ahora, los investigadores sugieren que pueden detectar estrellas extrañas al examinar las ondas gravitacionales de las estrellas, una onda invisible en el espacio-tiempo que Albert Einstein sugirió por primera vez como parte de su teoría de la teoría general de la relatividad.

Las ondas gravitacionales se emiten debido a la aceleración de la masa. Las ondas gravitacionales realmente grandes se forman debido a masas muy grandes, como un par de estrellas de neutrones, que se fusionan entre sí.

Un par de estrellas extrañas emite ondas gravitacionales, que son diferentes de las que emiten un par de estrellas de neutrones "normales", ya que las estrellas extrañas deberían ser más compactas, dicen los investigadores. Por ejemplo, una estrella de neutrones con una masa igual a una quinta parte del Sol no debe tener más de 18 millas (30 km) de diámetro, mientras que una estrella extraña de la misma masa no debe tener más de 6 millas (10 km) de diámetro.

Los investigadores sugieren que los eventos asociados con estrellas extrañas pueden explicar dos picos de gamma cortos: explosiones gigantes que duran menos de 2 segundos, observadas en el espacio profundo en 2005 y 2007. El observatorio de ondas gravitacionales interferométricas con láser (ing. Interferómetro láser Observador de ondas gravitacionales, abbr. LIGO) no pudo detectar las ondas gravitacionales de estos eventos, llamadas GRB 051103 y GRB 070201. La fusión de la estrella de neutrones es una explicación de los estallidos gamma cortos, pero se suponía que LIGO detectaba ondas gravitacionales de estas fusiones. Sin embargo, como dicen los investigadores, si las estrellas extrañas estuvieran involucradas en ambos eventos, LIGO no podría detectar tales ondas gravitacionales.

Sin embargo, futuras investigaciones podrán detectar estos extraños fenómenos estelares. Mediante el uso de un interferómetro láser observatorio de ondas gravitacionales (ALIGO), cuyo primer lanzamiento estaba programado para 2015, los investigadores esperan detectar aproximadamente 0, 13 fusiones de estrellas de neutrones con extrañas por año (es decir, una fusión de este tipo cada ocho años). Gracias al telescopio de Einstein, que actualmente se está desarrollando en la Unión Europea, los científicos finalmente esperan detectar unos 700 eventos de este tipo al año.

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