Las estrellas de neutrones en la ficción

Las estrellas de neutrones ( restos extremadamente densos de estrellas que han sufrido eventos de supernova ) han aparecido en la ficción desde la década de 1960. Sus inmensos campos gravitatorios y las fuerzas de marea extremas resultantes son un punto de atención recurrente. Algunas obras representan a las estrellas de neutrones como el hogar de exóticas formas de vida extraterrestre , mientras que otras se centran en la habitabilidad del sistema de planetas circundante . Las fusiones de estrellas de neutrones y su potencial para causar eventos de extinción a distancias interestelares debido a las enormes cantidades de radiación liberadas también aparecen en ocasiones. El neutronio , la materia degenerada que compone las estrellas de neutrones, a menudo aparece como un material existente fuera de ellas en la ciencia ficción ; en realidad, probablemente no sería estable.

Cuando una estrella se queda sin combustible disponible para la fusión nuclear en su núcleo , sufre un colapso gravitacional ya que ya no hay suficiente presión hacia afuera para contrarrestar la fuerza de gravedad hacia adentro. Para estrellas similares al Sol en masa, esto produce un remanente estelar denso conocido como enana blanca , pero para estrellas más masivas , en cambio, resulta en una explosión de supernova . ^{[1] [2] [3] [4] [5]} La mayor parte de la masa de la estrella es expulsada en esta explosión, y el destino del núcleo remanente depende de su masa: las más masivas colapsan en un solo punto conocido como singularidad y forman un agujero negro , mientras que las menos masivas forman estrellas de neutrones . ^{[1] [2] [4] [6] [7]} En una estrella de neutrones, la fuerza de la gravedad ha comprimido los átomos hasta el punto en que el espacio entre los protones en el núcleo y los electrones a su alrededor ha desaparecido, y se han fusionado para formar neutrones . ^{[3] [4] [6] [7] [8]} La materia degenerada resultante , que consiste enteramente en neutrones muy próximos entre sí (neutrónico) , tiene una densidad del orden de billones de veces la de la materia ordinaria y millones de veces la de una enana blanca. ^{[3] [4] [6] [7]} A medida que la estrella se contrae hasta un tamaño mucho más pequeño, su velocidad de rotación aumenta como consecuencia de la conservación del momento angular ; el período de rotación es inicialmente de entre una fracción de segundo y unos pocos segundos, y la velocidad se ralentiza a medida que la estrella de neutrones envejece. La combinación de la rápida rotación y el fuerte campo magnético de la estrella de neutrones produce radiación electromagnética cuya dirección cambia rápidamente y cíclicamente de manera similar a la luz de un faro : estos objetos se conocen como púlsares . ^{[1] [2] [3] [4]}

Una estrella de neutrones tiene una masa comparable a la masa del Sol , pero un tamaño comparativamente pequeño del orden de unos pocos kilómetros o millas, lo que resulta en un campo gravitacional extremadamente fuerte . ^{[1] [3] [4]} La gravedad de la superficie se convierte así en miles de millones de veces la de la Tierra , ^{[1] [2] [4]} y es posible que los objetos se acerquen lo suficiente a su centro gravitacional como para que la fuerza de marea (la diferencia en la atracción de la gravedad experimentada por el extremo cercano y lejano del objeto) pueda ser equivalente a muchos miles o millones de veces la gravedad de la Tierra. ^{[1] [4] [8]} En la primera obra de ciencia ficción que describe una estrella de neutrones, el cuento de Larry Niven de 1966 " Estrella de neutrones ", un viajero espacial se encuentra en peligro cuando la nave espacial se acerca demasiado a una estrella de neutrones y las fuerzas de marea amenazan con destrozarla. ^{[1] [3] [6] [8]} El cuento de Arthur C. Clarke de 1970 " Marea de neutrones " gira en torno a la destrucción de una nave espacial por las fuerzas de marea de una estrella de neutrones. ^{[1] [6] [8]} Además de ser un peligro, la gravedad extrema de las estrellas de neutrones se explota para maniobras de asistencia gravitatoria en la novela de Gregory Benford de 1978 The Stars in Shroud y para experimentos que involucran distorsiones del tiempo en el episodio de Star Trek: La nueva generación de 1988 " Siempre tendremos París ". ^{[2] [3] [4]}

Algunos autores han imaginado formas exóticas de vida que podrían habitar estrellas de neutrones. ^[1] En la novela de Robert L. Forward de 1980, Dragon's Egg , y su secuela de 1985 , Starquake , una especie alienígena vive en la superficie de una estrella de neutrones. Debido al entorno extremo en términos de gravedad y temperatura, estas formas de vida están muy aplanadas y su biología y estructura se basan en interacciones de fuerza fuerte entre núcleos atómicos en lugar de las interacciones electromagnéticas entre átomos enteros de la química cotidiana; como resultado, los procesos bioquímicos ocurren en marcos de tiempo mucho más cortos y la civilización evoluciona muy rápidamente. ^{[1] [2] [3] [9]} De manera similar, la novela Flux de Stephen Baxter de 1993 describe una especie microscópica que vive dentro de una estrella de neutrones. ^[1] Tanto en Starquake como en Flux , las formas de vida estelares están en peligro por los terremotos estelares y los fallos resultantes , interrupciones en la velocidad de rotación de la estrella de neutrones. ^[1]

Otros trabajos consideran la habitabilidad de los sistemas de estrellas de neutrones en lugar de las estrellas de neutrones en sí mismas; como la formación de estrellas de neutrones es un subproducto de eventos de supernova, cualquier vida que existiera en el sistema antes de ese punto sería muy poco probable que sobreviviera, y la vida necesitaría evolucionar de nuevo o llegar de otro lugar después. ^[1] La novela de Niven de 1984 The Integral Trees y su secuela de 1987 The Smoke Ring se desarrollan alrededor de una estrella de neutrones en un toro de gas formado a partir de un gigante gaseoso parcialmente interrumpido , donde existe un ecosistema diverso en caída libre perpetua . ^{[1] [10] [11]} Un ser de energía vive en una nebulosa alrededor de una estrella de neutrones en el episodio de 1992 Star Trek: The Next Generation " Imaginary Friend ". ^[1] En el cuento de Baxter de 2006 " Ghost Wars ", un planeta en órbita alrededor de la compañera binaria de una estrella de neutrones está habitado, pero como la estrella compañera está en proceso de ser consumida por la estrella de neutrones, no puede permanecer así por mucho tiempo. ^[1]

Las fusiones de estrellas de neutrones liberan enormes cantidades de radiación que podrían causar eventos de extinción a distancias interestelares. ^[3] En la novela de Greg Egan de 1997, Diaspora , donde la mayor parte de la humanidad del futuro lejano ha adoptado el posthumanismo y ha cargado sus mentes en computadoras , el resto desaparece cuando la radiación de tal evento golpea la Tierra. ^{[3] [12]} Además de las representaciones de las consecuencias, la novela de Baxter de 2000 , Manifold: Space ( también conocida como Space: Manifold 2 ), describe la construcción de inmensos escudos de radiación para servir como protección, y la serie de televisión de 2005-2006, Threshold, retrata el período previo a la destrucción anticipada de la Tierra por la onda expansiva de una fusión de estrellas de neutrones. ^{[1] [3]} El proceso opuesto de una estrella de neutrones que es interrumpida por un compañero binario aparece en la novela de Eric Kotani de 1999 , Death of a Neutron Star . En la historia, los observadores se preocupan de que la pérdida de masa pueda provocar que el proceso de formación de neutrones ocurra al revés, liberando rápidamente cantidades de energía potencialmente calamitosas. ^[1]

El neutronio que compone las estrellas de neutrones fue hipotetizado por primera vez como una sustancia en la década de 1920, antes de que el neutrón en sí fuera confirmado como una partícula subatómica real . ^[7] Con frecuencia aparece en la ciencia ficción como un material existente fuera de las estrellas de neutrones, aunque la astrofísica Elizabeth Stanway  [Wikidata] escribe que lo más probable es que no sea estable fuera de esas condiciones gravitacionales extremas. ^{[1] [7]} En el cuento de Niven de 1968 " There Is a Tide ", un trozo de neutronio de tres metros destruye la nave espacial de carroñeros que lo confunden con un artefacto valioso a través de sus efectos gravitacionales. ^{[3] [13] [14]} En el cuento de Robert Silverberg de 1987 "The Iron Star  [fr] ", una misión para extraer neutronio de una estrella de neutrones conduce a un encuentro de primer contacto con una especie alienígena en las proximidades de la estrella. ^[1] En la novela de Peter F. Hamilton de 1997, El alquimista del neutronio , se sintetiza y se convierte en arma. ^[7]

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• Fraknoi, Andrew (enero de 2024). «Historias de ciencia ficción con buena astronomía y física: un índice temático» (PDF) . Astronomical Society of the Pacific (7.3 ed.). pág. 13. Archivado (PDF) desde el original el 10 de febrero de 2024. Consultado el 1 de julio de 2024 .