Telescopio Chandra encuentra superfluído en una estrella de neutrones

Esta es hermosa imagen en rayos X del telescopio Chandra de la NASA y visión óptica de Cassiopeia A (Cas A), un remanente de supernova en nuestra galaxia, ubicada a 11.000 años luz de distancia. o que vemos son los restos de una estrella masiva que explotó hace unos 330 años, según lo determinado en el marco temporal de la Tierra. Los rayos X de Chandra se muestran en rojo, verde y azul, junto con los datos ópticos del Telescopio Hubble en oro.

En el centro de la imagen está una estrella de neutrones, una estrella extremadamente densa, creada por la supernova. Diez años de observaciones con Chandra han revelado un descenso del 4% en la temperatura de esta estrella de neutrones, un enfriamiento inesperadamente rápido. Dos nuevos documentos por equipos de investigación independientes muestran, que este enfriamiento es probablemente causado por un superfluido de neutrones que se ha formado en sus regiones centrales, la primera evidencia directa de este extraño estado de la materia en el núcleo de una estrella de neutrones.

El recuadro muestra una impresión artística de la estrella de neutrones en el centro de Cas A. Las diferentes capas de color en la región de recorte muestran la corteza (naranja), el centro (rojo), donde las densidades son mucho más altas, y la parte de la base donde se cree que están los neutrones en un estado superfluido (bola roja interior).

Los rayos azules que emanan del centro de la estrella representan los números abundante de neutrinos - casi sin masa, interacción débil de partículas - que se crean cuando la temperatura corporal cae por debajo de un nivel crítico y un superfluido de neutrones se forma, un proceso que comenzó alrededor de hace 100 años como se ha observado desde la Tierra. Estos neutrinos escapan de la estrella, reteniendo la energía con ellos y provocando que la estrella se enfríe más rápidamente.

Esta nueva investigación ha permitido a los equipos para establecer las limitaciones de observación por primera vez en una serie de propiedades, de los materiales superfluídos en estrellas de neutrones. La temperatura crítica. Una amplia región de la estrella de neutrones, se espera que sea la formación de un superfluido de neutrones como se observa ahora, y para explicar completamente el enfriamiento tan rápido, los protones en la estrella de neutrones han formado un superfluido incluso poco después de la explosión. Debido a que son partículas cargadas, los protones forman también un superconductor.

Utilizando un modelo que se ha visto limitado por las observaciones de Chandra, el comportamiento futuro de la estrella de neutrones se ha pronosticado. El enfriamiento rápido se espera que continúe durante algunas décadas y luego con el paso del tiempo debe reducir la velocidad.

Imagen propiedad: NASA/CXC/xx; Optical: NASA/STScI; Illustration: NASA/CXC/M.Weiss

Fuente: NASA