Nueva hipótesis sobre SN1987

1990/02/01 Arregi Bengoa, Jesus Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Astronomia

Elhuyar. Por lo expuesto en el anterior número de la Ciencia y la Técnica, cabe suponer que la supernova SN 1987-A seguirá siendo tema de observaciones científicas y estudios teóricos durante mucho tiempo. En Nature ha aparecido un artículo sobre el pulso que ya se ha creado con la supernova, acercándose a la explicación de sus sorprendentes particularidades.

Autores J. A. Friedman y A.V. Son Olinto y proponen una innovación radical al abordar el tema. A pesar de que hasta ahora los astrofísicos han considerado que las redes son estrellas de neutrones, los científicos mencionados se han atrevido a negar esta base. Según ellos, la materia prima de la estrella sería una materia sorprendente. Este calificador no es arbitrario. Responde a un concepto físico con un significado muy concreto. Pero para entenderlo tendremos que hablar un poco de los elementos básicos de la materia.

Todos los tipos de matería conocidos en el universo y sus interacciones se pueden explicar a través de unas pocas partículas que se clasifican en tres grupos: leptoi, quark y bosones. Como es sabido, los tipos de interacción de la materia son cuatro: fuerza de gravedad, fuerza electromagnética, interacción violenta y interacción débil. Los dos primeros son bastante conocidos y sabemos que su radio de acción es infinito. Los efectos de los otros dos sólo son visibles a muy corta distancia ^(10-15 m). La interacción violenta es la que une protones y neutrones en los núcleos de los elementos. Débil, en cambio, es el que provoca la desintegración de determinados núcleos y partículas.

Describamos brevemente los grupos de partículas. Los leptois son seis partículas elementales que no intervienen en una interacción violenta: el electrón y el neutrino electrónico, el cerro y el neutrino muónico y la partícula tau y el tau neutrino. Los quarks son partículas elementales que intervienen en una interacción violenta. También son seis: u (“up” o arriba), d (“down” o abajo), c (“charm” o encanto), s (“strange” o sorprendente), t (“top” o cima) y b (“bottom” o fondo). Las diferentes combinaciones de quarks generan partículas que llamamos hadrones. Entre ellos, por ejemplo, hay protones y neutrones, y sus estructuras son: uud y udd .

La interacción violenta también es responsable de la conexión entre quarks. Por último, mencionaremos los bosones. Son partículas que transmiten fuerzas o interacciones: el cambio de gravitones transmite la fuerza de la gravedad; el fotón más virtual transmite la fuerza electromagnética; el de los gluones (hay 8 tipos) la interacción violenta, y el de los bosones W y Z la interacción débil. Por supuesto, además de todas estas partículas, debemos tener en cuenta sus antipartículas. Pero entre todos nosotros sólo nos ocuparemos de la s quarka, ya que en condiciones como las que se dan en una red de pulso puede adoptar propiedades muy especiales, como puede ser la estabilización. Se llama a la parte de la física de partículas que estudia las interacciones y el comportamiento entre quarks, la cromodinámica cuántica, o brevemente QCD (del Quantum Chromodynamic).

Según su primer desarrollo, sólo u quarka y d quarka (cuando se forman los protones) serían estables. Sin embargo, según algunos de los trabajos publicados en los últimos tiempos, como ya se ha mencionado anteriormente, parece demostrarse que incluso los s quarks, al menos en algunas circunstancias, pueden ser estables. La colocación de un conjunto de núcleos en condiciones de presión muy exigentes puede dar lugar a un proceso de este tipo. En algún momento de aumento de presión, el neutrón y el protón sufrirían una transición para organizarse como un nuevo estado materno. En esta situación no podríamos decir que los quarks formaran parte de este tipo de neutrones o protones, porque de alguna manera los límites entre ellos desaparecerían. Es decir, tendríamos un plasma de quarks. En ella u y d quarks generarían s quarks aumentando su concentración. Esta materia “sorprendente” compuesta por s quarks sería estable y la fuerza de logro no sería la fuerza de la gravedad, sino la interacción violenta.

Estos estudios son los iniciados por Friedman y Olinto para trabajar la hipótesis de que la red creada con el SN 1987-A, en lugar de estar formada por neutrones, está formada por materias “sorprendentes”. Esta hipótesis podría aplicarse también a otras pulsares, ayudando a explicar las peculiaridades raras que hemos mencionado en los números anteriores.

Para finalizar, una nota más. Si se demostrara la existencia de una materia sorprendente, habría que reconocer que muchos objetos pueden tener una masa mucho mayor de la que se ha considerado. Con ello se daría claridad al problema de la masa o materia oscura del universo.