Cómo la masa despierta un volcán magnético en una estrella de neutrones ✛

Original: "Beyond Spin: QCD Magnetars"
· Rachid Ouyed
arXiv:2607.17556v1 · 2026-07-20 · CC BY 4.0 · 2 min
La masa de la estrella de neutrones, no su rotación, engendra monstruos magnéticos.

En 2024, el telescopio CHIME captó en una hora más de 700 señales de estallido rápido de radio provenientes de una única estrella de neutrones. Se trataba de un magnetar hiperactivo, una estrella con un campo magnético de 10¹⁵ gauss (el imán de la nevera tiene unos 100 gauss). El secreto principal de tal potencia es el «volcán dormido» de su interior.

Si una estrella de neutrones nace con una masa superior a 2,1 masas solares, en su centro aparece un núcleo de quarks, las partículas que componen protones y neutrones. Mientras la estrella gira rápido (con un período inferior a 5,5 milisegundos), ese núcleo permanece tranquilo. La rotación, como un aro, lo contiene. Pero con el tiempo, la evolución estelar provoca su frenado. Cuando el período alcanza un valor crítico, la presión cae y el núcleo explota: tiene lugar una transición de fase, parecida a cuando el agua se convierte en hielo, solo que aquí los neutrones se descomponen en quarks libres. Los quarks se ordenan rigurosamente y se convierten en un imán permanente potentísimo. En ese instante, en el interior se genera un campo de 10¹⁸ gauss.

La energía del campo magnético en un centímetro cúbico de ese núcleo es comparable a la energía que el Sol emite en un siglo entero.

Ese campo irrumpe hacia el exterior y en la superficie aparece un magnetar con un campo de unos 10¹⁵ gauss. La explosión del volcán despertado puede explicar multitud de fenómenos cósmicos. Si ocurre dentro de una envoltura densa, los astrónomos ven una supernova superluminosa. Si la radiación atraviesa los restos, se registra un estallido rápido de radio. El material eyectado, rico en neutrones, crea elementos pesados mediante la captura rápida de neutrones y origina una kilonova, un tenue resplandor infrarrojo. A veces, este proceso expulsa un chorro de partículas y se observa un estallido de rayos gamma. Este tipo de sucesos puede estudiarse simultáneamente en varias longitudes de onda: eso es la astronomía multimensajero. Ya Fritz Zwicky sugirió que las estrellas de neutrones nacen en supernovas, y Jocelyn Bell Burnell descubrió en 1967 los primeros púlsares. Más tarde, Subrahmanyan Chandrasekhar demostró que las estrellas tienen un límite de masa por encima del cual colapsan. Ahora, ese mismo umbral crítico —alrededor de 2,1 masas solares— determina si el volcán magnético en el interior de una estrella de neutrones se despertará. Así es como gigantes que llevan décadas dormidos se manifiestan con brillantes destellos, y los astrónomos se preparan para captar su despertar.

El campo magnético en el núcleo despierto es tan intenso que, si llenara la Tierra, su energía equivaldría a toda la energía emitida por el Sol durante mil millones de años.

t_{\rm NS,SpD} \simeq 6.3\times 10^{4}\, {\rm yr} \times \left(\frac{P_0}{0.2\, {\rm s}}\right)^2 \left(\frac{B_0}{10^{12.5}\, {\rm G}}\right)^{-2}
Tiempo que tarda el período de rotación en duplicarse debido a la radiación magnetodipolar.
t'_{\rm HS,SpD} \sim 12.7\, {\rm yr} \times \left(\frac{P_{\rm HS}}{0.28\, {\rm s}}\right)^2 \left(\frac{B_{\rm HS}}{10^{15}\, {\rm G}}\right)^{-2}
Tiempo que tarda un magnetar QCD en consumir su energía rotacional tras la quark-nova.
Científicos
Albert EinsteinBarry BarishKip ThorneRichard FeynmanRussell HulseSubrahmanyan Chandrasekhar
Conceptos
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