La ‘pasta nuclear’ limita el periodo de rotación de los púlsares

Un estudio liderado por la Universidad de Alicante y en el que ha participado el CSIC ha detectado la que podría ser la primera evidencia observacional de la existencia de una nueva fase exótica de la materia en la corteza interna de las estrellas de neutrones o púlsares.

En el último número de Nature Physics, aparecen los resultados de la investigación de un proyecto que aborda una de las incógnitas en el campo de los púlsares de rayos X, la existencia de un límite superior de 12 segundos en los periodos de rotación de las estrellas de neutrones aisladas. Dicho límite se debe a la existencia de nuevas fases exóticas de la materia.

Los púlsares son estrellas de neutrones (estrellas ultracompactas y fuertemente magnetizadas) en rotación, que emiten radiación electromágnetica con asombrosa precisión en su periodicidad.

Según comenta el Prof. José A. Pons de la Universidad de Alicante, que ha liderado el trabajo: “Esta puede ser la primera evidencia observacional de la existencia de la fase de 'pasta nuclear' en el interior de estrellas de neutrones, lo cual puede permitir que futuras misiones de observatorios de rayos X puedan usarse para aclarar aspectos de cómo funciona la interacción nuclear que aún no están del todo claros”.

La pasta italiana ofrece su nombre

La pasta nuclear, llamada así por similitud con la pasta italiana, sucede cuando la combinación de la fuerza nuclear y electromágnetica, a densidades cercanas a la de los núcleos atómicos, favorece el ordenamiento de los nucleones (protones y neutrones) en formas geométricas no esféricas, como láminas o filamentos (lasaña o espagueti).

Daniele Viganò, estudiante de doctorado de la Universidad de Alicante comenta que los púlsares "nacen girando muy rapidamente, a más de 100 veces por segundo. Sin embargo sus intensos campos magnéticos los frenan a lo largo de su vida, con lo cual su periodo de rotación aumenta.

Entre tanto, la corteza interna corroe el campo magnético de la estrellas y cuando éste se vuelve débil ya no es capaz de frenar más la rotación de la estrella: el púlsar está “al dente”, con un periodo de alrededor de 10-12 segundos”.

Históricamente, se conocía que los radio-púlsares (aquellos que detectamos en ondas de radio) tenían un límite superior observado a su periodo de rotación sin explicación teórica. Normalmente se atribuye dicho límite a un simple efecto observacional: los que giran más lentamente son menos luminosos en radio y no se pueden observar.

“Las misiones espaciales de la última década han detectado un creciente número de púlsares de rayos X aislados, y hemos visto con sorpresa que tampoco ninguno de ellos presenta un periodo de rotación superior a 12 segundos, pero no existía ninguna explicación teórica para este fenómeno”, explica la investigadora del CSIC Nanda Rea, del Instituto de Ciencias del Espacio (Barcelona).