Un imán sin imán en el interior de una estrella exprés
En el interior de una estrella de neutrones, la materia está tan comprimida que los núcleos atómicos se fusionan en largos filamentos y láminas planas. Los astrofísicos llaman a estas estructuras fideos nucleares. En su superficie, la densidad de la materia cae casi a cero, como si emergieras de un denso gel al aire enrarecido.
Es precisamente este brusco cambio lo que crea el efecto inusual. Los neutrones que se asientan en la superficie de los fideos sienten una interacción especial: el acoplamiento espín-órbita nuclear. Recuerda a la fuerza que, en un átomo ordinario, vincula el espín del electrón con su órbita. Pero aquí, debido al pronunciado gradiente de densidad, esta fuerza hace que los espines de los neutrones se alineen en una misma dirección. Se produce una polarización de espín, como si una multitud de pequeñas peonzas giraran de repente en el mismo sentido.
Este mecanismo es sorprendentemente similar al efecto Rashba, que se utiliza en espintrónica, el campo de la física donde los espines de los electrones se controlan mediante campos eléctricos. Los autores del trabajo construyeron un modelo sencillo: dos niveles de energía para los neutrones superficiales que se mezclan debido a la interacción espín-órbita. Los cálculos mostraron que, incluso a las temperaturas típicas de una estrella de neutrones, la polarización puede ser notable.
La conexión entre los objetos cósmicos y la física de laboratorio es directa. Comprender cómo los espines de los neutrones se ordenan espontáneamente en la corteza estelar ayuda a desentrañar cómo nacen y viven los campos magnéticos más potentes del universo: los campos de los magnetares.
Los fideos nucleares no son una invención, sino un estado real de la materia a densidades un millón de millones de veces mayores que la del agua. Deben su nombre a su parecido con la pasta italiana: existen fases de 'ñoquis', 'espaguetis' y 'lasaña'.
En la novela 'El huevo del dragón', de Robert Forward, se describe la vida en la superficie de una estrella de neutrones, donde la gravedad monstruosa y los campos magnéticos crean un mundo completamente ajeno al nuestro.