Estrellas de neutrones: dentro, un superconductor débil ✦
En las entrañas superdensas de las estrellas de neutrones, los quarks pueden formar un superconductor «de color». Pero, ¿qué tan fuerte es este efecto? Combinando observaciones estelares y teoría, los físicos estimaron la brecha energética: alrededor de 34 MeV, con un límite superior de 66 MeV, el doble de preciso que estimaciones anteriores. Resulta que la superconductividad casi no influye en la presión, solo conecta sutilmente los datos de las estrellas con el diagrama de fases de la materia.
Las estrellas de neutrones son restos superdensos de estrellas muertas, cuya existencia predijo Fritz Zwicky y cuya estabilidad estudió Subrahmanyan Chandrasekhar. En sus profundidades, la materia está tan comprimida que un terrón de azúcar pesaría como una montaña, y los núcleos atómicos se descomponen en quarks. Según la teoría cuántica de campos, estos quarks pueden emparejarse en un estado de superconductividad de color, un pariente exótico de la superconductividad ordinaria.
Sin embargo, las mediciones astrofísicas mostraron que este efecto es increíblemente débil.
Las masas estelares se determinaron a partir de púlsares (descubiertos por Jocelyn Bell Burnell), los radios con el telescopio NICER (fotometría y espectroscopía de rayos X), y LIGO aportó datos de ondas gravitacionales, vibraciones del espacio-tiempo curvado durante las colisiones. Los cálculos dieron un límite superior para la influencia de la superconductividad de unos 66 MeV, decenas de veces más débil que la energía de un fotón de rayos X, y lo más probable es que la cifra sea la mitad.
Una contribución tan insignificante significa que los astrofísicos pueden ignorar con confianza la superconductividad de color al modelar estrellas de neutrones. La fase exótica o bien surge a densidades aún mayores, o simplemente no es relevante para toda la estrella. Es sorprendente que se haya podido escuchar este susurro de la naturaleza a través del estruendo de los datos cósmicos: un efecto sutilísimo, extraído del abismo.
🎯 En la fase de superconductividad de color llamada bloqueo color-sabor, el color y el sabor de los quarks se comportan como parejas de baile: si giras uno, el otro gira automáticamente junto con él.