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Una estrella de neutrones es lo que queda tras la explosión de una estrella masiva. Su materia está tan comprimida que una cucharadita pesaría como una montaña. Pero qué ocurre exactamente en lo más profundo, donde los protones y los neutrones pueden descomponerse en quarks, sigue siendo un misterio.

Los autores del trabajo tomaron datos del telescopio de rayos X NICER, que midió la radiación de dos púlsares — estrellas de neutrones que giran rápidamente y nos envían señales estrictamente periódicas. En uno de ellos, PSR J0030+0451, la temperatura de la superficie depende en gran medida del modelo de calentamiento elegido: en los escenarios A, B o C es diferente. De ello dependen las estimaciones del radio de la estrella y, por tanto, las conclusiones sobre su estructura interna.

Los científicos aplicaron un modelo con velocidad del sonido constante en la materia de quarks (CSS) y comprobaron qué parámetros no contradicen las observaciones. Descubrieron que si el salto de densidad en el límite entre la materia nuclear ordinaria y la fase de quarks es pequeño, muchas ecuaciones de estado funcionan de manera aceptable. Pero si el salto se hace grande, el modelo deja de producir estrellas suficientemente masivas — y eso que los astrónomos ya han encontrado estrellas de neutrones con una masa de unas dos masas solares.

Adicionalmente, los investigadores contrastaron sus conclusiones con los datos de otro púlsar de gran masa, PSR J0740+6620, y del poseedor del récord de velocidad de rotación, PSR J0952-0607. Resultó que una alta velocidad del sonido en el núcleo de quarks ayuda a evitar que las estrellas masivas colapsen. Así, comparando diferentes 'recetas' de la materia con objetos cósmicos reales, se puede ir descubriendo poco a poco qué ocurre en el corazón mismo de una estrella de neutrones.