Extender la teoría de Einstein: más allá de estrellas de neutrones y agujeros negros

Investigadores españoles han unido sus esfuerzos para desentrañar todas las fases evolutivas de las estrellas de neutrones y los agujeros negros, cuyo estudio sirve para mejorar el conocimiento científico de la física en condiciones similares a las del Universo primitivo y abre la posibilidad de extender la teoría de la relatividad de Albert Einstein.

Las estrellas de neutrones y los agujeros negros son “los objetos más extremos e interesantes desde el punto de vista de la física y también los más raros que te puedes encontrar en el Universo”, explica en una entrevista con EFE José Antonio Pons, miembro del grupo de Investigación de Astrofísica Relativista de la Universidad de Alicante (UA).

Pons participa junto con catedráticos e investigadores de las universidades españolas de Alicante y Valencia en el proyecto Blades (Birth, Life And Death of Extreme Source, en inglés), cuyo objetivo es proporcionar una descripción completa y general de toda la evolución de estos dos tipos de objetos, desde antes de originarse hasta mucho después de formarse, pasando por diferentes fases.

Alcanzan las propiedades más extremas en naturaleza

Las estrellas de neutrones y los agujeros negros son objetos fascinantes porque alcanzan las propiedades más extremas en naturaleza. En concreto, las primeras poseen densidades centrales más altas que en los núcleos atómicos o temperaturas de nacimiento similares a las del Universo un milisegundo después del Big Bang.

“Son como un núcleo atómico denso, todo concentrado en neutrones y protones, con una masa equivalente a la del Sol, pero de un radio de 10 kilómetros”, indica Pons, quien precisa que solo se pueden observar las estrellas de neutrones que hay en nuestra galaxia (la Vía Láctea), donde se estima que existen más de mil millones.

Las estrellas de neutrones, al igual que los agujeros negros, se originan cuando un astro o cuerpo celeste de gran masa (del orden de ocho o más veces la del Sol) llega al final de su vida y colapsa. En este proceso deja detrás un núcleo muy comprimido por la gravedad, lo que da lugar a una estrella de neutrones o a un agujero negro.

Todo este episodio ocurre en apenas una fracción de segundo y va asociado a la expulsión violenta de las capas estelares externas en lo que se conoce como supernova.

El proyecto Blades, de cuatro años de duración, consta de varias subáreas de trabajo, una de las cuales consiste en estudiar cómo se forman las estrellas de neutrones, una fase que está relacionada con las supernovas. También los investigadores tratarán de comprender un poco mejor cómo surge una protoestrella de neutrones, que no llega a ser una estrella pero que se está creando, al mismo tiempo que sucede la supernova.

No se descarta hallar nuevas partículas

Una vez formada la estrella propiamente dicha, los científicos analizarán la evolución de su temperatura (enfriamiento) y de su campo magnético, lo que podría propiciar el descubrimiento hipotético de nuevas partículas.

Blades abarca también el seguimiento de las estrellas de neutrones a tiempo más largo para entender las ondas gravitacionales.

En el caso de los agujeros negros, el proyecto abre la puerta a extender o ir más allá de la teoría de la relatividad de Einstein porque, como revela Pons, todavía “hay parte de la física” que los expertos no conocen: “Un problema fundamental es la unificación de la gravedad con la física cuántica. Está claro que nos falta algo para llegar ahí”, señala.

El proyecto es especialmente teórico y recopila la información procedente de los satélites de rayos X, de las webs de organismos científicos reconocidos a nivel internacional y de los detectores de ondas gravitacionales para contrastar las predicciones de los modelos con los datos observados y procesados.

“Las estrellas y, en general, todos los eventos astrofísicos muy energéticos están continuamente realizando experimentos de física nuclear o física de partículas”, resalta Pons, para quien el estudio que llevan a cabo sirve para avanzar un poco más hacia cómo fue el origen del Universo, que, según el modelo cosmológico estándar más aceptado, está en la actualidad en expansión y ligeramente acelerado.

Guzmán Robador / EFE