Científicos proponen la existencia de estrellas electrodébiles

Para algunos objetos estelares, la fase final antes o en vez de colapsar en un agujero negro puede ser lo que un grupo de físicos llaman una estrella electrodébil.

Glenn Starkman, un profesor de física en le Universidad de la Reserva de Case Western, junto con De-Chang Dai y Dejan Stojkovic de la Universidad de Nueva York en Buffalo, y Arthur Lue, del Laboratorio Lincoln del MIT, ofrecen una descripción de la estructura de una estrella electrodébil en un estudio envíado al Physical Review Letters.

Arriba: Estrellas masivas podrían formar estrellas electrodébiles antes de colapsar. La imagen, a modo ilustrativo, corresponde al cúmulo de las Pléyades. Crédito: NASA / ESA / AURA / Caltech / Palomar Observatory.

Las estrellas comunes son alimentadas por la fusión de luz en el núcleo que transforma elementos livianos en otros más pesados, como por ejemplo, hidrógeno en helio en el centro de nuestro Sol. Las estrellas electrodébiles, dicen ellos, serían alimentadas por la conversión total de quarks -las partículas que constituyen a los protones y neutrones, que a su vez son los constituyentes de los núcleos atómicos- en partículas más livianas llamadas leptones. Estos leptones incluyen electrones, pero especialmente elusivos -y casi sin masa- llamados neutrinos.

"Este es un proceso predicho por el ya comprobado Modelo Stándard de física de partículas," dijo Starkman. A temperaturas normales, es tan extraño que probablemente no haya sucedido dentro del Universo visible nunca en los últimos 10 mil millones de años, excepto quizás en el núcleo de estas estrellas electrodébiles y en los laboratorios de alguna civilización avanzada, agregó Starkman.

En sus últimos días, las estrellas con 2,1 veces menos la masa de nuestro Sol mueren y colapsan en estrellas de neutrones -objetos lo suficientemente densos que los neutrones y protones se comprimen unos con otros. Se cree que las estrellas más masivas colapsan en un agujero negro. Pero a temperaturas y densidades extremas puede suceder que cuando una estrella compienza a colapsar en un agujero negro, la conversión electrodébil de los quarks en leptones sucede a una tasa elevada.

Esta energía generada podría detener el colapso, de la misma manera que la energía generada por la fusión nuclear evita que las estrellas comunes como el Sol colapsen por su atracción gravitacional. En otras palabras, una estrella electrodébil es el paso posible antes del colapso total en un agujero negro. Si la ignición electrodébil es eficiente, podría consumir suficiente masa para evitar que los restos se conviertan en un agujero negro.

La mayor parte de la energía emitida por estrellas electrodébiles es en la forma de neutrinos, los cuales son difíciles de detectar. Una pequeña fracción sale como luz y allí es cuando la marca de una estrella electrodébil pueda ser detectada, dijo Starkman. Pero "para comprender esa pequeña fracción, tenemos que comprender la estrella mejor que ahora."

Hay tiempo para aprender. Los teóricos han calculado que esta fase en la vida de una estrela puede durar más de 10 millones de años -mucho tiempo para nosotros, ya que se trata de un instante en la vida de una estrella.

Más información:
New Type of Cosmic Objects: Electroweak Stars

Fuente: Case Western Reserve University (15 de diciembre de 2009). Theorists propose a new way to shine - and a new kind of star: 'electroweak'.