Cómo una estrella de neutrones se enfrió en cuatro días ⚡ экспресс
El rápido enfriamiento de la estrella de neutrones en el sistema MAXI J1752–457 durante 4 días tras una superllamarada de rayos X, registrado por los satélites MAXI y NinjaSat, se explica por una emisión intensificada de neutrinos de los ciclos de captura electrónica y desintegración β− de núcleos impares (pares de Urca) en el océano estelar. Esta es la primera evidencia observacional de la existencia del 'proceso nuclear de Urca'. Las observaciones apuntan a una capa caliente de ignición con una temperatura máxima de ~4 GK, situada cerca de la cáscara de Urca del océano; el proceso nuclear de Urca dominó hasta ~2 días después de la superllamarada. Este comportamiento difiere de las explosiones de rayos X de tipo I ordinarias, iniciadas por la combustión de hidrógeno o helio en capas mucho menos profundas. Los datos obtenidos abren la posibilidad de investigar las cenizas de las superllamaradas mediante pares de Urca a través de un monitoreo prolongado del enfriamiento de la corteza en escalas de tiempo del orden de días.
En abril de 2023, los satélites japoneses detectaron una potentísima explosión de rayos X en la estrella de neutrones MAXI J1752–457. La estrella se enfrió en 4 días, cinco veces más rápido de lo normal. Como si alguien hubiera entreabierto una rendija cósmica.
Esa rendija la abrió el «proceso Urca» nuclear. En un océano de núcleos atómicos de cientos de metros de espesor, protones y neutrones intercambian electrones, engendrando neutrinos. Estas partículas fantasma escapan al instante, llevándose el calor, como una corriente de aire se lleva el aire caliente.
Sorprendentemente, el mecanismo solo se activa a mil millones de grados; un poco menos de calor y el enfriamiento llevaría años. Las erupciones comunes, que queman hidrógeno y helio en la superficie, no abren esa rendija. Ahora, mediante la velocidad de enfriamiento, se pueden estudiar las entrañas de estos objetos superdensos.
🎯 El nombre «Urca» se inventó en un casino: los físicos George Gamow y Mário Schönberg bromeaban con que los neutrinos se llevan la energía tan implacablemente como el crupier las fichas.