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» » Los púlsares son imanes gigantes permanentes

Una nueva y controvertida explicación de los poderosos campos magnéticos del interior de las estrellas neutrones podría resolver algunos problemas pendientes de la astrofísica


Un púlsar es una de las cosas más exóticas del Universo. Estos objetos son estrellas de neutrones en rotación que emiten radiación de sus polos magnéticos. Se parece a un pulso porque el eje magnético no está alineado con su eje de rotación, por lo que el polo entra y sale de la vista conforme la estrella de neutrones rota.

Sin embargo, los púlsares son también un rompecabezas. La opinión convencional es que su campo magnético surge del movimiento de las partículas cargadas que rotan. Estas partículas cargadas deben comportarse como un superfluido y, por lo tanto, deben acabar alineándose con el eje de rotación. Aunque eso no es tan claro.

Es más, este tipo de corrientes de superfluido es probable que sean muy inestables, lo que genera oscilaciones en el campo magnético. Sin embargo, los púlsares son a su vez bien conocidos por ser increíblemente estables ¿cómo puede ser esto?

Otro problema es cómo los púlsares terminan con unos campos magnéticos tan fuertes. La opinión convencional es que durante el proceso de colapso, una supernova de alguna manera concentra el campo de la estrella original. Sin embargo, una estrella pierde mucho de su material cuando explota como una supernova, y esto, presumiblemente, arrastra gran parte de su campo magnético. No obstante, algunos púlsares tienen campos tan altos como 10^12 Tesla, y esto es mucho más de lo que puede explicarse por este proceso.

Actualmente, Johan Hansson y Anna Ponga, en la Lulea University of Technology en Suecia, sugieren una forma inteligente de salir de este dilema. Señalan que no hay otra manera para que los campos magnéticos de formarse, que no sea el movimiento de partículas cargadas. Este otro proceso es por la alineación de los campos magnéticos de los componentes del cuerpo, que son como formas ferromagnéticas.

Su sugerencia es que cuando se forma una estrella de neutrones, los momentos magnéticos de los neutrones se alinean, dado que es la configuración más baja de energía que existe entre las fuerzas nucleares. Cuando esta alineación se lleva a cabo, el potente campo magnético se queda de manera efectiva congelado en ese lugar.

Esto hace de las estrellas de neutrones unos imanes gigantes permanentes. Hansson y Ponga los llamar neutromagnetos.

Un neutromagneto será enormemente estable, igual que un material ferromagnético permanente. El campo probablemente se alineará con el campo original de la estrella, que es mucho más débil, actuando como una rastro donde se formará el campo. Vale decir que, éste no tiene por qué ir en la misma dirección que su eje de espín.

Es más, ya que las estrellas de neutrones tienen aproximadamente la misma masa, Hansson y Ponga, pueden calcular la fuerza máxima de los campos que deben generar. Este número viene a ser de unos 10^12 Tesla, exactamente el valor que se observa en los más fuertes campos alrededor de las estrellas de neutrones.

Esto resuelve de forma inmediata varios de los enigmas pendientes sobre los pulsares, y de una manera muy sencilla.

La teoría es también comprobable. Se predice que las estrellas de neutrones no tienen campos magnéticos mayores de 10^12 Tesla. Por lo que el descubrimiento de una estrella de neutrones con un campo más fuerte la echaría por tierra inmediatamente.

Pero la idea también plantea algunas preguntas. Y una de ellas es sobre la posibilidad de que los momentos magnéticos de neutrones se alineen de la forma que sugieren Hansson y Ponga. A primera vista, el principio de exclusión de Pauli parecía excluir la posibilidad de que los neutrones se pudiesen alinear de esta manera.

Pero Hansson y Ponga apuntan que los experimentos de laboratorio sugieren que los espines nucleares pueden llegar a ser ordenados, como los ferromagnéticos. "Hay que recordar que, la física nuclear, en estas circunstancias extremas, y en densidades desconocidas a priori, también puede aplicarse a diversas propiedades inesperadas (como el 'neutromagnetismo')", observan.

Hansson y Ponga son los primeros en declarar que su idea es especulativa. Sea como fuere, también tiene una cierta elegancia y una capacidad explicativa que vale la pena seguir con todo detalle.

  • Referencia: TechnologyReview.com, 21 noviembre 2011, KFC
  • Fuente: arxiv.org/abs/1111.3434: Pulsars: Cosmic Permanent 'Neutromagnets'?
  • Imagen: Wikipedia, autor: Optical: NASA/HST/ASU/J. Hester et al. X-Ray: NASA/CXC/ASU/J. Hester et al.

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Editor del blog Pedro Donaire

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