|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Article:
TdC: Estrelles de neutrons: un laboratori de matèria densa sota gravetat extrema - Laura Tolós
08-02-2025 Carles Puncernau
Ponent: Laura Tolós, Doctora en Física, investigadora del CSIC-IEEC
Data: 8 de febrer de 2025, prop del dia de la Dona i de la Nena a la Ciència
Ens comença parlant del Big Bang, el seu període inflacionari, fins que es formen els àtoms, amb protons, neutrons (quarks) i electrons. Posteriorment es formen les estrelles, simplificant, i d'aquestes neixen els àtoms de la part més pesada de la taula periòdica.
Mostra la nostra visió de l'Univers avui en dia, amb el 68% d'energia fosca, el 27% de matèria fosca i un 5% de matèria ordinària i les mesures relatives des de la matèria en centímetres fins als quarks en 10-19 m.
Tot seguit ens planteja on trobar aquesta matèria ordinària en condicions extremes, a les estrelles com a punt final de la seva evolució vital segons la seva massa inicial. Entra a parlar de supernoves que quan exploten apareix una estrella de neutrons, que es pot observar com un púlsar i que sol aparèixer en sistemes binaris. Cita el primer descobert per Jocelyn Bell el 1957, el de Hulse-Taylor, el de Vela o el del Cranc. Destaca el de Hulse-Taylor que va servir per confirmar la teoria de la relativitat d'Einstein.
Feta aquesta entrada, entra a definir què és una estrella de neutrons, dient que està formada per neutrons (lògic), amb una massa d'entre 1 i 2 masses solars i amb un radi de 10 km. Està formada pel material més dens de l'Univers, una culleradeta d'aquest material, pesaria a la Terra com tota la humanitat junta.La primera que es va identificar va ser la de l'any 1054, observada pels xinesos i la darrera la SN1987A a la galàxia del Gran Núvol de Magallanes.
En l'actualitat es coneixen uns 2.500 púlsars encara que les observacions són difícils i que serien necessàries noves missions espacials per poder determinar masses i radis. Aquest darrers oscil·len entre els 8 i els 16 km. L'espectroscopi NICER (llançat el 2017) les estudia des de la EEI.
Altre forma d'estudiar-les és mitjançant ones gravitacionals, tal com es fa des del 2016. Ara bé de l'interior de l'estrella no en sabem gairebé res. Hi ha una atmosfera formada per plasma, escorça exterior d'uns 100 metres formada per una xarxa rica en neutrons i nuclis, després una escorça interna (1 km) amb un superfluid de neutrons, més en dintre un nucli extern (3-4 km) molt similar i al centre un nucli central (5-6 km) que podria estar format per hyperions i quarks desconfinats. Aquí tindríem densitats de fins 1015 g/cm3.
Al nucli es podria trobar qualsevol partícula que formi part de l'anomenat «zoo de partícules». També comenta la possibilitat de la existència d'estrelles de quarks tal com el telescopi Xandra de raig-X va proposar, sense confirmació.
Els seu grup d'estudi models teòrics, amb un seguit de restriccions, per poder-los desenvolupar i intentar assignar-los a les observacions obtingudes. Al LHC del CERN a Suïssa, també es fan experiments de laboratori en condicions extremes. També s'estudia al RHIC (Relativistic Heavy Hadron Collider) a Brookhaven (Estats Units) on estudien el plasma de quarks-gluons que és el que podria existir en el moment del Big Bang.
Finalment comenta el diagrama de fases de la matèria, similar al de fases de l'aigua, però amb matèria i ens que estiguem atents que estem vivint una època apassionant.
