El viento secreto de las estrellas de neutrones: cómo los neutrones empujan los vórtices magnéticos ✛ ✎ ✦
El interior de las estrellas de neutrones es el reino de la materia degenerada. Aquí los protones se condensan en un condensado superconductor, atravesado por vórtices cuánticos. Imagina diminutos trompos magnéticos: cada uno lleva un cuanto de flujo magnético y se desliza a través del líquido de electrones. Durante mucho tiempo, los astrofísicos los vieron como surfistas sobre la cresta del "oleaje electrónico". Pero una nueva investigación ha revelado que estos surfistas también tienen un viento de cola: el neutrónico.
Antes todo se explicaba por la dispersión de electrones en el campo magnético del vórtice. Esto daba dos fuerzas: una longitudinal y otra transversal, la de Magnus. Pero los neutrones, como componente normal del plasma, tampoco están inactivos. A través de un mecanismo de líquido de Fermi interactúan con los protones. Basándose en la teoría de Landau y la superconductividad BCS (Bardeen–Cooper–Schrieffer), junto con termodinámica cuántica, los autores dedujeron una fuerza adicional. Resultó ser puramente longitudinal, dirigida exactamente a lo largo del movimiento del vórtice y proporcional a la diferencia de velocidades entre los neutrones y el vórtice. Si se anula el emparejamiento neutrón-protón, la fuerza desaparece, como se calma el viento cuando el aire se queda quieto.
Esta "tracción neutrónica" reescribe las reglas para los magnetares y las estrellas de neutrones en acreción. Muestra cómo la diferencia de velocidades entre electrones y neutrones puede mantenerse por sí misma, sin influencias externas. Y esto afecta directamente la evolución de los campos magnéticos y la amortiguación de las oscilaciones estelares. En perspectiva, es la clave del enigma del enfriamiento anómalamente rápido de algunas estrellas y de la naturaleza de los glitches de los púlsares.
El futuro pasa por abandonar la geometría simplificada de los vórtices. Se necesitarán simulaciones numéricas con ecuaciones de estado realistas y que incluyan los neutrones superfluidos. Solo hemos empezado a vislumbrar las corrientes ocultas en el océano de la materia superdensa. Y he aquí algo que invita a la reflexión: esta fuerza microscópica, nacida de la danza colectiva de las partículas, puede gobernar el destino de toda una estrella, recordándonos que en la física extrema nada existe en solitario.
Un cubito de materia de una estrella de neutrones pesa como el Everest, y los campos magnéticos en sus vórtices son miles de millones de veces más intensos que cualquier cosa que se pueda crear en la Tierra.