Las estrellas de neutrones están hechas de frío materia ultradensa. El comportamiento de esta materia es uno de los mayores misterios de la física nuclear moderna. Los investigadores han desarrollado un nuevo método para medir el radio de las estrellas de neutrones para comprender qué sucede con la materia dentro de la estrella bajo presión extrema.

El método se basa en modelar cómo la explosión termonuclear en las capas superiores de la estrella emite rayos X. Al comparar la radiación de rayos X observada de las estrellas de neutrones con los modelos de radiación teóricos de última generación, los investigadores pudieron imponer restricciones al tamaño de la fuente emisora. Este nuevo análisis sugiere que el radio de la estrella de neutrones debería ser de unos 12,4 kilómetros.

"Las mediciones anteriores han demostrado que el radio de una estrella de neutrones es de alrededor de 10 a 16 kilómetros. Lo restringimos a unos 12 kilómetros con una precisión de unos 400 metros, o quizás 1000 metros si uno quiere estar realmente seguro. Por lo tanto, la nueva medición es una clara mejora en comparación con la anterior, "dice el candidato a doctorado Joonas Nättilä de la Universidad de Turku que desarrolló el método.

Las nuevas mediciones ayudan a los investigadores a estudiar qué tipo de condiciones físico-nucleares existen dentro de las estrellas de neutrones extremadamente densas. Los investigadores están particularmente interesados ​​en determinar la ecuación de estado de la materia neutrónica, que muestra cuán compresible es la materia a densidades extremadamente altas.

"La densidad de la materia de las estrellas de neutrones es de alrededor de 100 millones de toneladas por centímetro cúbico. En este momento, las estrellas de neutrones son los únicos objetos que aparecen en la naturaleza con los que se pueden estudiar este tipo de estados extremos de la materia, "dice Juri Poutanen, el líder del grupo de investigación.

Los nuevos resultados también ayudan a comprender las ondas gravitacionales recientemente descubiertas que se originaron a partir de la colisión de dos estrellas de neutrones. Es por eso que el consorcio LIGO / VIRGO que descubrió estas ondas se apresuró a comparar sus observaciones recientes con las nuevas limitaciones obtenidas por los investigadores finlandeses.

"La forma específica de la señal de la onda gravitacional depende en gran medida de los radios y la ecuación de estado de las estrellas de neutrones. Es muy emocionante cómo estas dos medidas completamente diferentes cuentan la misma historia sobre la composición de las estrellas de neutrones. El siguiente paso natural es combinar estos dos resultados. Ya hemos tenido discusiones activas con nuestros colegas sobre cómo hacer esto, "dice Nättilä.