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Los científicos investigan los hipernúcleos para comprender las fuerzas subatómicas y las estrellas de neutrones

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Se ha informado de un gran avance en la física de partículas, centrándose en los hipernúcleos, un caso poco común atómico Sistemas formados por la inclusión de Hyperons, moléculas Contiene al menos un quark “extraño”. A diferencia de los núcleos normales de átomos formados por protones y neutrones, los hipernúcleos exhiben propiedades únicas que pueden proporcionar información sobre las fuerzas subatómicas y las condiciones extremas que se encuentran en las estrellas de neutrones. El objetivo de los científicos es profundizar la comprensión de estas estructuras transitorias y sus implicaciones para la astrofísica y la física nuclear.

Perspectivas de la investigación avanzada

De acuerdo a Para un estudio publicado en el European Physical Journal A, investigadores dirigidos por Ulf-G. Meissner, del Instituto de Simulación Avanzada de Jülich y de la Universidad de Bonn, aplicó la teoría del campo efectivo de la red nuclear para estudiar los hipernúcleos. Este enfoque simplifica el estudio. Nuclear interacciones centrándose en protones, NeutronesY hiperones en lugar de quarks y gluones, lo que proporciona una forma computacionalmente factible de estudiar estas partículas.

Este estudio analizó específicamente los hiperones Λ, uno de los hiperones más ligeros, y sus interacciones dentro de los hipernúcleos. Se utilizó un modelo basado en cuadrículas, en el que las moléculas se simulan dentro de una cuadrícula separada, lo que reduce la complejidad de los cálculos. Se calcularon las fuerzas que gobiernan la estructura del hipernúcleo, logrando una concordancia con los datos experimentales dentro de un margen de precisión del 5 por ciento. Este método también permitió el estudio de hipernúcleos con hasta 16 componentes, ampliando el alcance de modelos anteriores.

Implicaciones para las estrellas de neutrones

Se supone que en las estrellas de neutrones se forman demasiados núcleos debido a la enorme presión y densidad de sus núcleos. Las propiedades mensurables de las estrellas de neutrones, como la masa y el radio, pueden verse afectadas por la presencia de hiperones. Utilizando telescopios de rayos X avanzados y detectores de ondas gravitacionales, los científicos esperan detectar desviaciones de los modelos actuales, lo que podría confirmar el papel de los hiperones en estos entornos.

Se necesita más investigación para mejorar los modelos y explorar los intercambios de piones, que pueden alterar las fuerzas dentro de los hipernúcleos. Se espera que la mejora de los datos experimentales y la precisión de los experimentos con aceleradores contribuyan a este campo en el futuro.

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La estrella de neutrones en 4U 1820-30 gira a una velocidad récord de 716 revoluciones por segundo

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Astrónomos En su último descubrimiento, observaron una estrella de neutrones que giraba a unas asombrosas 716 revoluciones por segundo, lo que la convierte en una de las estrellas que gira más rápido jamás. Esta estrella de neutrones, en el sistema binario 4U 1820-30 dentro del cúmulo globular NGC 6624, se encuentra a unos 26.000 años luz de la Tierra en la constelación de Sagitario. Observado a través de NASA Explorador de estructuras interiores de estrellas de neutrones (mas bella(A bordo de la Estación Espacial Internacional)Estación Espacial Internacional), la superficie de la estrella también emite explosivas explosiones termonucleares similares a las explosiones atómicas.

Descubrimiento y observaciones.

Los científicos de DTU Space, utilizando datos recopilados entre 2017 y 2021, descubrieron 15 explosiones termonucleares en la superficie de la estrella, una de las cuales tiene una firma distintiva. indicando Oscilaciones explosivas a 716 Hz. Esto confirmó la velocidad de rotación de la estrella, que coincide con la de otra estrella de neutrones que gira rápidamente, PSR J1748–2446. “Durante estas explosiones, la estrella de neutrones se vuelve hasta 100.000 veces más brillante que el Sol, liberando una enorme energía”, señaló Jérôme Chenevez de DTU Space.

Propiedades extremas de las estrellas de neutrones.

Las estrellas de neutrones, restos de estrellas masivas que han agotado su combustible nuclear, son conocidas por su extrema densidad y rápida rotación. Cuando una estrella colapsa y se convierte en una supernova, su núcleo se condensa hasta alcanzar unos 20 kilómetros de diámetro pero conserva una masa hasta el doble que la de nuestro Sol. Este rápido colapso hace que gire a velocidades increíbles, fenómeno explicado por la teoría de la conservación del momento angular. Además, en sistemas binarios como 4U 1820-30, las estrellas de neutrones suelen extraer materia de sus estrellas compañeras, acelerando aún más su rotación.

Una nueva mirada a los sistemas estelares binarios

El sistema 4U 1820-30 incluye una enana blanca que orbita una estrella de neutrones a un ritmo de una vez cada 11 minutos, el período orbital más corto conocido para un sistema estelar binario. Esta órbita rápida contribuye a frecuentes transferencias de materia, creando las condiciones para reacciones termonucleares explosivas en la superficie de la estrella de neutrones.

Estos descubrimientos proporcionan una visión única del ciclo de vida de las estrellas de neutrones y de la compleja dinámica dentro de los sistemas binarios.

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