Astronomía sin telescopio: terremotos y fallas estelares

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Se cree que la corteza superior de una estrella de neutrones está compuesta de hierro cristalizado, puede tener montañas de un centímetro de altura y experimentar ocasionales "temblores de estrellas" que pueden preceder a lo que técnicamente se conoce como falla. Estas fallas y el posterior período de recuperación posterior a la falla pueden ofrecer una idea de la naturaleza y el comportamiento del núcleo superfluido de las estrellas de neutrones.

Los eventos que condujeron a un terremoto de estrellas de neutrones son algo así. Todas las estrellas de neutrones tienden a "girar hacia abajo" durante su ciclo de vida, ya que su campo magnético aplica los frenos al giro de la estrella. Los magnetares, que tienen campos magnéticos particularmente potentes, experimentan un frenado más potente.

Durante este proceso dinámico, dos fuerzas en conflicto operan en la geometría de la estrella. El giro muy rápido tiende a expulsar el ecuador de la estrella, convirtiéndolo en un esferoide achatado. Sin embargo, la poderosa gravedad de la estrella también está trabajando para que la estrella se ajuste al equilibrio hidrostático (es decir, una esfera).

Por lo tanto, a medida que la estrella gira, su corteza, que según se informa es 10 mil millones de veces la resistencia del acero, tiende a doblarse pero no a romperse. Puede haber un proceso como un desplazamiento tectónico de las placas de la corteza, que crean "montañas" de solo centímetros de altura, aunque desde una base que se extiende varios kilómetros sobre la superficie de la estrella. Este pandeo puede aliviar algunas de las tensiones que experimenta la corteza, pero, a medida que el proceso continúa, la tensión se acumula y aumenta hasta que "cede" repentinamente.

El colapso repentino de una montaña de 10 centímetros de altura en la superficie de una estrella de neutrones se considera un posible evento candidato para la generación de ondas gravitacionales detectables, aunque esto aún no se ha detectado. Pero, aún más dramáticamente, el evento del terremoto puede estar asociado con, o quizás incluso desencadenado por, un reajuste en el campo magnético de las estrellas de neutrones.

Puede ser que el desplazamiento tectónico de los segmentos de la corteza funcione para "enrollar" las líneas magnéticas de fuerza que sobresalen de la superficie de la estrella de neutrones. Luego, en un evento de terremoto, se produce una liberación de energía repentina y poderosa, que puede ser el resultado de la caída del campo magnético de la estrella a un nivel de energía más bajo, a medida que la geometría de la estrella se reajusta. Esta liberación de energía implica un destello enorme de rayos X y rayos gamma.

En el caso de una estrella de neutrones de tipo magnetar, este flash puede eclipsar la mayoría de las otras fuentes de rayos X en el universo. Los flashes Magnetar también bombean rayos gamma sustanciales, aunque estos se denominan emisiones de rayos gamma suaves (SGR) para distinguirlos de las explosiones de rayos gamma (GRB) más energéticas resultantes de una variedad de otros fenómenos en el universo.

Sin embargo, "suave" es un nombre poco apropiado ya que cualquier tipo de ráfaga lo matará con la misma eficacia si está lo suficientemente cerca. El magnetar SGR 1806-20 tuvo uno de los eventos más grandes (SGR) registrados en diciembre de 2004.

Junto con el terremoto y la explosión de radiación, las estrellas de neutrones también pueden experimentar un fallo, que es un aumento repentino y temporal en el giro de la estrella de neutrones. Esto es en parte el resultado de la conservación del momento angular, ya que el ecuador de la estrella se absorbe un poco (la antigua analogía del "patinador tira de los brazos"), pero el modelado matemático sugiere que esto puede no ser suficiente para explicar completamente el giro temporal. 'asociado con una falla de estrella de neutrones.

González-Romero y Blázquez-Salcedo han propuesto que un reajuste interno en la termodinámica del núcleo superfluido también puede desempeñar un papel aquí, donde la falla inicial calienta el núcleo y el período posterior a la falla involucra al núcleo y la corteza logrando una nueva temperatura térmica. equilibrio - al menos hasta la próxima falla.

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