Una estrella de neutrones baila al borde del abismo exprés
Una peonza que gira y a la vez se bambolea ligeramente: así es, según los astrónomos, el comportamiento de la estrella de neutrones en el sistema binario Hércules X-1. Completa una vuelta sobre su eje en un segundo, pero su eje describe lentamente un cono con un periodo de 35 días. Recientemente, el observatorio espacial IXPE ha medido cómo cambia la polarización de la radiación de rayos X de la estrella durante este ciclo; en otras palabras, la dirección de oscilación de las ondas de luz. Resulta que esa dirección gira en sincronía con el ritmo de 35 días, lo que se asemeja mucho a la huella de una estrella que se bambolea.
Si realmente se trata de una precesión libre, en el interior de la estrella ocurre algo extraño. Una estrella de neutrones no es solo una esfera incandescente. Su corteza es una rígida red cristalina de núcleos atómicos, y en su interior fluye un líquido superfluido atravesado por vórtices microscópicos. Normalmente, estos vórtices se enganchan a los núcleos de la red y, cuando la tensión aumenta, se desprenden, lo que provoca bruscas interrupciones en la rotación (glitches). Pero para que la estrella se bambolee durante décadas, los vórtices deben permanecer libres y casi sin fricción contra la red. Un acoplamiento tan débil parece casi increíble, como si el agua de un vaso no notara las paredes del mismo.
Los investigadores concluyen que, si la precesión existe realmente, el equilibrio en la estrella se mantiene gracias a un delicado balance entre las fuerzas internas que empujan el eje y el momento de frenado externo producido por la materia que cae de la estrella compañera. Así se abre una nueva ventana a la física de las profundidades superfluidas de las estrellas de neutrones, una región donde los efectos cuánticos se manifiestan a escala de todo un cuerpo celeste.
Resumen original
tal como lo escribieron los autores, en inglés arXiv:2605.04686
Recent IXPE observations of Her X-1 reveal correlations between flux, polarization degree, and polarization angle across its 35-day superorbital cycle. These measurements have been interpreted as strong evidence that the 35-day period is driven by nearly free precession of the neutron star. We show that this interpretation carries far-reaching implications for the dynamics of the crustal superfluid. In particular, maintaining precession over the $$\sim 50$$-year observational baseline of Her X-1 would require that superfluid vortices remain unpinned for centuries and experience extremely weak mutual friction while traversing the heavy-ion lattice of the inner crust -- conditions that challenge conventional wisdom and standard models of glitch dynamics. Under the condition of weak pinning, nearly free precession of the crust may be sustained by a balance between the internal and external torques.
El líquido superfluido del interior de una estrella de neutrones puede fluir sin fricción alguna: si lo pusieras a girar en un recipiente, rotaría para siempre.