Buscando ondas en el tejido del espacio-tiempo, los científicos pronto podrían detectar “extrañas estrellas” – objetos hechos de cosas radicalmente diferentes a las partículas que componen la materia ordinaria, dicen los investigadores.
Los protones y neutrones que componen los núcleos de los átomos están formados por partículas más básicas conocidas como quarks. Hay seis tipos, o “sabores” de los quarks: arriba, abajo, arriba, arriba, abajo, encanto y extraño. Cada protón o neutrón está compuesto de tres quarks: Cada protón está compuesto de dos quarks superiores y un quark inferior, y cada neutrón está compuesto de dos quarks inferiores y un quark superior.
En teoría, la materia se puede hacer con otros sabores de los quarks también. Desde la década de 1970, los científicos han sugerido que podrían existir partículas de “materia extraña” conocidas como strangelets -hechas de igual número de quarks de arriba, abajo y extraños-. En principio, la materia extraña debe ser más pesada y estable que la materia normal, e incluso puede ser capaz de convertir la materia ordinaria con la que entra en contacto en materia extraña. Sin embargo, los experimentos de laboratorio todavía no han creado ninguna materia extraña, por lo que su existencia sigue siendo incierta. Física chiflada: Las partículas más frescas de la naturaleza.
Un lugar donde la materia extraña podría ser creada naturalmente es dentro de las estrellas de neutrones, los restos de estrellas que murieron en explosiones catastróficas conocidas como supernovas. Las estrellas de neutrones son típicamente pequeñas, con diámetros de alrededor de 12 millas (19 kilómetros) o así, pero son tan densas que pesan tanto como el sol. Un trozo de una estrella de neutrones del tamaño de un cubo de azúcar puede pesar hasta 100 millones de toneladas.
Bajo la fuerza extraordinaria de este peso extremo, algunos de los quarks arriba y abajo que forman las estrellas de neutrones podrían convertirse en quarks extraños, conduciendo a extrañas estrellas hechas de materia extraña, dicen los investigadores.
Una estrella extraña que ocasionalmente brota de la materia extraña puede convertir rápidamente una estrella de neutrones que orbita en un sistema binario en una estrella extraña también. Investigaciones previas sugieren que una estrella de neutrones que recibe una semilla de materia extraña de una estrella extraña compañera podría pasar a una estrella extraña en sólo 1 milisegundo a 1 segundo.
Ahora, los investigadores sugieren que podrían detectar estrellas extrañas buscando las ondas gravitacionales de las estrellas -las ondas invisibles en el espacio-tiempo propuestas por primera vez por Albert Einstein como parte de su teoría de la relatividad general.
Las ondas gravitacionales son emitidas por las masas aceleradoras
Ondas gravitacionales realmente grandes son emitidas por masas realmente grandes, tales como pares de estrellas de neutrones que se fusionan entre sí.
Pares de estrellas extrañas deberían emitir ondas gravitacionales diferentes a las emitidas por pares de estrellas de neutrones “normales” porque las estrellas extrañas deberían ser más compactas, señalaron los investigadores. Por ejemplo, una estrella de neutrones con una masa de una quinta parte de la del sol debe tener más de 18 millas (30 km) de diámetro, mientras que una estrella extraña de la misma masa debe tener un máximo de 6 millas (10 km) de ancho.
Los investigadores sugieren que los eventos que involucran a estrellas extrañas podrían explicar dos explosiones de rayos gamma cortas – explosiones gigantes que duran menos de 2 segundos – vistas en el espacio profundo en 2005 y 2007. El Observatorio de Ondas Gravitacionales del Interferómetro Láser (LIGO) no detectó ondas gravitacionales de ninguno de estos eventos, denominados GRB 051103 y GRB 070201.
Las fusiones de estrellas de neutrones son las principales explicaciones para las explosiones de rayos gamma breves, pero LIGO debería, en principio, haber detectado las ondas gravitacionales de dichas fusiones. Sin embargo, si estrellas extrañas estuvieran involucradas en ambos eventos, LIGO no habría sido capaz de detectar las ondas gravitacionales que emitieron, dijeron los investigadores. (Cuanto más compacta sea una estrella dentro de un sistema binario de dos estrellas, mayor es la frecuencia de las ondas gravitacionales que emite).
