Las estrellas de neutrones podrían ser más pesadas de lo que creíamos exprés
La densidad en el centro de una estrella de neutrones es tal que una cucharadita de su materia pesaría como una montaña. Los físicos llevan mucho tiempo intentando entender cuán masiva puede ser una estrella así antes de colapsar en un agujero negro. El límite clásico, derivado en la década de 1970, se basaba en la suposición de que la materia en el núcleo se vuelve incompresible (rígida) solo a densidades muy altas. Los autores del nuevo trabajo han relajado esta condición y han permitido que la fase rígida aparezca antes, ya a una densidad comparable a la del núcleo atómico.
Resulta que en ese caso la masa máxima de la estrella salta a 4 masas solares o más. Esto es importante porque entre las estrellas de neutrones más pesadas (alrededor de 2 masas solares) y los agujeros negros más ligeros (alrededor de 5 masas solares) hay una "brecha" — allí casi no hay objetos conocidos. El nuevo resultado llena esa brecha: quizás allí se esconden estrellas de neutrones superpesadas que aún no sabemos distinguir de pequeños agujeros negros. Los autores han dado una fórmula práctica que relaciona el límite superior de masa con la velocidad del sonido y la densidad a la que la materia se vuelve rígida.
Resumen original
tal como lo escribieron los autores, en inglés arXiv:2604.03204
We revisit the derivation of the Rhoades-Ruffini bound on the upper limit for the maximum mass of neutron stars and find that the assumption made there for the onset of an ultimately stiff phase of high-density matter is not stringent. Relaxing this assumption and allowing for an onset of stiff non-nucleonic matter under neutron star constraints at the saturation density or below boost the upper limit of the theoretically possible maximum mass to $$4~M_\odot$$ or higher, in the mass-gap region between neutron stars and stellar-mass black holes. We provide a fit formula for the dependence of this upper limit on the speed of sound and the onset density of the deconfinement transition.
La velocidad del sonido en la materia superdensa puede alcanzar una fracción notable de la velocidad de la luz, más rápida que en cualquier sustancia ordinaria.