Espaguetis, ñoquis y lasaña... Llega la «pasta nuclear», el material más duro del Universo

Ahora, un trío de investigadores de distintas instituciones de Estados Unidos y Canadá ha encontrado serias evidencias que que esa "pasta" indestructible podría existir realmente, justo por debajo de la superficie de las estrellas de neutrones. Y que ese material, que en las simulaciones de los científicos puede presentarse en forma de "ñoquis", "espaguetis" o "láminas de lasaña", sería, además, el más duro y resistente de cuantos existen en el Universo.

El trabajo de Matthew Caplan, investigador de la Mc Gill University, A.S. Schneider, de la Universidad de Indiana y J. Horowitz, del Instituto de Tecnología de California, se publicará próximamente en Physical Review Letters y puede consultarse ya en Arxiv.org.

Anteriores investigaciones ya habían demostrado que cuando las estrellas llegan a una cierta edad, pueden explotar y colapsarse en una masa extremadamente densa y hecha fundamentalmente de neutrones. De este modo, objetos que en origen eran igual de grandes que el Sol (cuyo diámetro ronda los 1.400.000 kms) pueden comprimirse en una esfera del tamaño de una ciudad pequeña. El material, salvajemente comprimido, se vuelve cien billones de veces más denso que cualquier cosa que haya en la Tierra, por lo que no hay forma de estudiarlo en un laboratorio. Y su inmensa gravedad obliga, además, a que sus capas externas se "congelen" en una superficie sólida extremadamente dura y fuerte. En cierto modo, las estrellas de neutrones resultan similares a nuestro planeta, con una fina corteza alrededor de un núcleo líquido.

"La dureza de la corteza de una estrella de neutrones -dice Caplan- especialmente el fondo de esa corteza, resulta relevante para una gran cantidad de problemas de astrofísica, pero es algo que aún no comprendemos bien".

Pero ahora, la nueva investigación va un paso más allá y sugiere que el material que se encuentra apenas a un km por debajo de la superficie sólida de una estrella de neutrones podría ser aún mucho más fuerte.

Según la teoría de los tres astrofísicos, a medida que una estrella de neutrones se instala en su nueva configuración, los neutrones densamente empaquetados sufren toda clase de "empujones" y tirones", lo que les lleva a dar lugar a varias formas bajo la superficie. Formas que unas veces son redondeadas, como los ñoquis, o que se estiran en finos tubos, como los espaguetis, o que se achatan en finas láminas, anchas y planas, como las pasta de la que está hecha la lasaña. Especialidades gastronómicas de las que han tomado sus nombres y que, juntas, forman la "pasta nuclear".

Caplan, Schneider y Horowitz llevaban tiempo preguntándose por la densidad de estas curiosas formaciones, y querían saber si éstas podrían, incluso, superar la dureza de la "corteza neutrónica" de la superficie de una estrella de neutrones. Para averiguarlo, pusieron en marcha una serie de simulaciones informáticas, que necesitaron para completarse de dos millones de horas de tiempo de procesador, algo que un ordenador portátil con una sola CPU habría tardado 250 años en hacer. De este modo, Caplan y sus colegas pudieron, en sus simulaciones, estirar y deformar a su antojo el material que se oculta bajo la corteza de las estrellas de neutrones y averiguar sus propiedades.

Y, en efecto, las simulaciones mostraron que la "pasta" nuclear era, con mucho, más fuerte y dura que el material de la corteza estelar. Y no solo eso, sino que los datos recopilados mostraban también que el material de esos ñoquis, espaguetis y lasañas es probablemente el más duro y resistente que existe en todo el Universo . En concreto, diez mil millones de veces más fuerte que el acero.

Pero ese no es el final de la historia. De hecho, las simulaciones también sugieren que las estrellas de neutrones podrían estar generando ondas gravitacionales en el tejido mismo del espacio-tiempo debido a su fuerte atracción gravitatoria. Y que ese efecto de ondulación se debe, precisamente, a las formas irregulares de la "pasta" nuclear. En otras palabras, a través de este mecanismo las estrellas de neutrones podrían estar emitiendo ondas gravitacionales que, algún día, podrían ser observadas por observatorios supersensibles desde la Tierra.

En palabras de Caplan, "aquí, en esas condiciones extremas, está ocurriendo una gran cantidad de física interesante y, por lo tanto, entender las propiedades de una estrella de neutrones es una magnífica forma de que los científicos pongan a prueba sus teorías y modelos".