El objeto compacto XMMU J173203.3-344518, con una masa equivalente a tres cuartas partes de nuestro Sol en una esfera que podría caber cómodamente en Manhattan, es ciertamente extraordinario. Incluso extraño. Tal vez extraño.
Pero, ¿es extraño? Un nuevo estudio realizado por astrofísicos de la Universidad de São Paulo y de la Universidad Federal del ABC (Brasil) confirma que esta alucinante y densa burbuja de materia estelar podría ser realmente extraña, pero quizá no en el sentido que se podría pensar.
El año pasado, investigadores del Instituto de Astronomía y Astrofísica de la Universidad de Tubinga (Alemania) volvieron a evaluar la distancia que nos separa del diminuto cadáver de una estrella muerta que gira en el interior del remanente de supernova HESS J1731-347. La distancia es de tan sólo 8.150 años luz.
A sólo 8.150 años-luz de distancia, la proximidad revisada es inferior a la estimación anterior de unos 10.000 años-luz. La nueva distancia obligó a recalcular las características del objeto compacto, especialmente su tamaño y masa.
Aquí es donde las cosas se ponen un poco emocionantes.
Una estrella extraña
Cuando a las estrellas de cierta masa se les acaba el combustible que su gravedad puede aplastar convenientemente, se colapsan en un trueno cósmico de calor y electromagnetismo que destruye una parte de sus capas exteriores.
Todo lo que queda es un objeto tan denso que sus átomos están apretados entre sí. En lo más profundo de su núcleo, los electrones se apiñan en sus núcleos, obligando a los protones a perder su carga y transformarse en neutrones. Enhorabuena, es una estrella de neutrones recién nacida.
Si hay suficiente masa, toda esa gravedad añadida vence a las fuerzas nucleares críticas para triturar la materia y convertirla en algo inimaginable, creando en su lugar un agujero negro. Sin embargo, si la masa es demasiado pequeña, los átomos siguen siendo vecinos amistosos dentro de lo que se conoce como enana blanca.
Se cree que el límite inferior de masa para una estrella de neutrones es de poco más de una masa solar. La más ligera detectada hasta ahora tiene sólo 1.17 veces la masa del Sol.
Con un 77 por ciento de la masa solar, XMMU J173203.3-344518 no sólo bate récords, sino que resulta francamente confusa. Las estrellas de neutrones no tienen por qué ser tan pequeñas.
Lo que implica que podría no ser una estrella de neutrones. Los investigadores especularon con la posibilidad de que se tratara de un objeto denominado estrella extraña, formado principalmente por partículas conocidas como quarks extraños, y dejaron sus conclusiones para que otros investigadores las analizaran.
Retomando el estudio anterior, esta nueva investigación ha vuelto al objeto compacto inusualmente pequeño de HESS J1731-347 y ha vuelto a comprobar su masa, radio y temperatura superficial.
Comparando sus resultados con las ecuaciones de la materia extraña y los modelos especulativos de su creación en supernovas, el equipo coincidió en que este extraño y pequeño objeto sigue teniendo todas las características de una hipotética estrella extraña.
Los quarks son partículas fundamentales que se agrupan en tríos para crear bariones. Dos de los ejemplos más conocidos de estos grupos son las partículas nucleares protones y neutrones.
Si se concentra suficiente energía en un punto determinado, estos grupos de quarks pueden superar las fuerzas que los unen y organizarse en algo menos estructurado. Si se somete esta sopa caliente a suficiente presión, los quarks pueden aparecer como una nueva forma de materia llamada, como era de esperar, materia de quarks.
Aún no está claro cómo surge de una supernova un objeto supercompacto formado principalmente por quarks extraños, aunque algunos modelos sugieren que la materia de quarks suele evolucionar desde el principio del colapso.
En condiciones bastante singulares, algo hace que esta materia domine, liberando aún más energía en el colapso para deshacerse de más masa de lo habitual, dejando atrás ese excedente de quarks.
Volviendo al último estudio, sus estimaciones revisadas de la edad y la temperatura superficial de XMMU J173203.3-344518, junto con el radio y la diminuta masa del objeto, son coherentes con unas condiciones de enfriamiento que apuntan a su extraña composición.
Eso no significa que pueda descartarse algo más “normal”. Sí da a la comunidad astronómica aún más razones para volver sus telescopios hacia XMMU J173203.3-344518 por considerarlo un caso emblemático.
Como argumentan los autores, “es prematuro afirmar cualquier conclusión más firme, aunque se trata de un caso importante y otras detecciones podrían enriquecer el panorama”.
La investigación ha sido aceptada para su publicación en Astronomy and Astrophysics Letters y actualmente está disponible en arXiv.
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