Nova hipótese sobre SN1987

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

• Astronomia

Elhuyar. Polo exposto no anterior número da Ciencia e a Técnica, cabe supor que a supernova SN 1987-A seguirá sendo tema de observacións científicas e estudos teóricos durante moito tempo. En Nature apareceu un artigo sobre o pulso que xa se creou coa supernova, achegándose á explicación das súas sorprendentes particularidades.

Autores J. A. Friedman e A.V. Son Olinto e propoñen una innovación radical ao abordar o tema. A pesar de que até agora os astrofísicos consideraron que as redes son estrelas de neutróns, os científicos mencionados atrevéronse a negar esta base. Segundo eles, a materia prima da estrela sería una materia sorprendente. Este calificador non é arbitrario. Responde a un concepto físico cun significado moi concreto. Pero paira entendelo teremos que falar un pouco dos elementos básicos da materia.

Todos os tipos de matería coñecidos no universo e as súas interaccións pódense explicar a través dunhas poucas partículas que se clasifican en tres grupos: leptoi, quark e bosones. Como é sabido, os tipos de interacción da materia son catro: forza de gravidade, forza electromagnética, interacción violenta e interacción débil. Os dous primeiros son bastante coñecidos e sabemos que o seu radio de acción é infinito. Os efectos dos outros dous só son visibles a moi curta distancia ^(10-15 m). A interacción violenta é a que une protones e neutróns nos núcleos dos elementos. Débil, en cambio, é o que provoca a desintegración de determinados núcleos e partículas.

Describamos brevemente os grupos de partículas. Os leptois son seis partículas elementais que non interveñen nunha interacción violenta: o electrón e o neutrino electrónico, o cerro e o neutrino muónico e a partícula tau e o tau neutrino. Os quarks son partículas elementais que interveñen nunha interacción violenta. Tamén son seis: ou (“up” ou arriba), d (“down” ou abaixo), c (“charm” ou encanto), s (“strange” ou sorprendente), t (“top” ou cima) e b (“bottom” ou fondo). As diferentes combinacións de quarks xeran partículas que chamamos hadrones. Entre eles, por exemplo, hai protones e neutróns, e as súas estruturas son: uud e udd .

A interacción violenta tamén é responsable da conexión entre quarks. Por último, mencionaremos os bosones. Son partículas que transmiten forzas ou interaccións: o cambio de gravitones transmite a forza da gravidade; o fotón máis virtual transmite a forza electromagnética; o dos gluones (hai 8 tipos) a interacción violenta, e o dos bosones W e Z a interacción débil. Por suposto, ademais de todas estas partículas, debemos ter en conta as súas antipartículas. Pero entre todos nós só nos ocuparemos da s quarka, xa que en condicións como as que se dan nunha rede de pulso pode adoptar propiedades moi especiais, como pode ser a estabilización. Chámase á parte da física de partículas que estuda as interaccións e o comportamento entre quarks, a cromodinámica cuántica, ou brevemente QCD (do Quantum Chromodynamic).

Segundo o seu primeiro desenvolvemento, só ou quarka e d quarka (cando se forman os protones) serían estables. Con todo, segundo algúns dos traballos publicados nos últimos tempos, como xa se mencionou anteriormente, parece demostrarse que mesmo os s quarks, polo menos nalgunhas circunstancias, poden ser estables. A colocación dun conxunto de núcleos en condicións de presión moi esixentes pode dar lugar a un proceso deste tipo. Nalgún momento de aumento de presión, o neutrón e o protón sufrirían una transición paira organizarse como un novo estado materno. Nesta situación non poderiamos dicir que os quarks formasen parte deste tipo de neutróns ou protones, porque dalgunha maneira os límites entre eles desaparecerían. É dicir, teriamos un plasma de quarks. Nela ou e d quarks xerarían s quarks aumentando a súa concentración. Esta materia “sorprendente” composta por s quarks sería estable e a forza de logro non sería a forza da gravidade, senón a interacción violenta.

Estes estudos son os iniciados por Friedman e Olinto paira traballar a hipótese de que a rede creada co SN 1987-A, en lugar de estar formada por neutróns, está formada por materias “sorprendentes”. Esta hipótese podería aplicarse tamén a outras pulsares, axudando a explicar as peculiaridades raras que mencionamos nos números anteriores.

Paira finalizar, una nota máis. Se se demostrase a existencia dunha materia sorprendente, habería que recoñecer que moitos obxectos poden ter una masa moito maior da que se considerou. Con iso daríase claridade ao problema da masa ou materia escura do universo.