Las ‘montañas’ de estrellas de neutrones provocarían ondas en el espacio-tiempo

Las estrellas muertas colapsadas, conocidas como estrellas de neutrones, son un billón de veces más densas que el plomo y las características de su superficie son en gran medida desconocidas. Los teóricos nucleares han explorado los mecanismos de formación de montañas activos en las lunas y planetas de nuestro sistema solar. Algunos de estos mecanismos sugieren que es probable que las estrellas de neutrones tengan montañas.

Las «montañas» de estrellas de neutrones serían mucho más masivas que cualquiera de las de la Tierra, tan masivas que la gravedad procedente únicamente de estas montañas podría producir pequeñas oscilaciones u ondas en la estructura del espacio y el tiempo.

Las montañas, o deformaciones no simétricas de los ejes de las estrellas de neutrones en rotación, irradian ondas gravitacionales de manera eficiente. en un estudio publicado en el diario Revisión física DLos teóricos nucleares de la Universidad de Indiana consideran analogías entre las montañas de estrellas de neutrones y las características de la superficie de los cuerpos del sistema solar.

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

Las estrellas de neutrones con montañas pueden tener tipos análogos de características superficiales que podrían descubrirse mediante la observación de señales continuas de ondas gravitacionales. El núcleo interno más interno de la Tierra es anisotrópico con un módulo de corte que depende de la dirección.

Si el material de la corteza de una 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. Esta característica de la superficie podría explicar el giro máximo observado en las estrellas de neutrones y una posible deformación mínima de las estrellas de neutrones emisoras de radio conocida como púlsares de milisegundos.

El Observatorio de Ondas Gravitacionales con Interferómetro Láser (LIGO) ahora está buscando las ondas que producirían estas montañas. Esta investigación guiará la búsqueda de oscilaciones en el espacio-tiempo conocidas como ondas gravitacionales continuas. Estas ondas son tan débiles que sólo pueden detectarse con búsquedas muy detalladas y sensibles que se ajusten 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 estrellas de neutroneslos objetos más densos menos de agujeros negros. Estas señales también pueden proporcionar pruebas sensibles de las leyes fundamentales de la naturaleza.