martes, 22 de diciembre de 2009

15 El Campo Magnético de las Estrellas de Neutrones

Cualquier estrella común gira y tiene campos magnéticos morfológicamente similares a los de la Tierra , lo que se denomina campo «bipolar». Cuando una estrella grande de aproximadamente de un radio de 1.000.000 de kms, hablando en números redondo, se colapsa convirtiéndose en una pequeña estrella de neutrones de unos 10 kms, o sea, se reduce en 100.000 veces, parte del campo magnético original, que pudo haber sido de unos 100 Gauss, se eyecta junto con los gases que son expulsados en la explosión; otra parte, queda cautiva en el plasma de la estrella que se desploma sobre el núcleo conservando el flujo magnético, pero creciendo enormemente . Esto significa que cuando la estrella se colapsó para convertirse en estrella de neutrones, el campo magnético que fue arrastrado por el plasma fue depositado en la nueva estrella y su magnitud va a depender de la densidad que cobre el plasma. Como en este decenlase no se crean nuevos campos magnéticos o se destruyen los primarios debido a los procesos electrodinámicos, el flujo magnético que se da para la estrella de neutrones está determinado matemáticamente como sigue:

Campo Magnético

Donde:
B es la magnitud del campo antes del desplome, y R es el radio del objeto antes del colapso. Ahora, aunque el flujo se conserva, tiene que igualar la magnitud final del campo magnético dividida por el radio de la estrella de neutrones. Como el nuevo radio de la estrella es 100.000 veces menor, entonces la magnitud del campo magnético es 100 Gauss x (100.000)2 o mil millones de Gauss.

En los procesos de implosión estelar, la magnitud de los campos magnéticos son determinados por la densidad del plasma de las estrellas. Cuando una estrella llega a ser una supernova, una parte de su campo magnético original es expulsado por la explosión. Otra parte del campo, que se encuentra atrapado en el plasma , se desploma en el núcleo de la estrella que implosiona para convertirse en estrella de neutrones. En estos casos, la magnitud de los campos magnéticos son determinadas por la densidad del plasma; en consecuencia, la parte de campo magnético que fue expulsada con los gases hacia el exterior, se debilita, mientras que la parte que fue arrojada sobre el núcleo se fortalece sustancialmente. Pero así como se produce el incremento del campo magnético vinculado a la estrella de neutrones, también se genera un aumento en la velocidad de rotación de ésta al igual como sucede con las patinadores artísticas cuando éstas en sus presentaciones juntan piernas y brazos. Pero en una estrella de neutrones el eje de giro y el eje del campo magnético (determinado por los polos norte y sur de la estrella de neutrones) no tienen por que coincidir. Así pues, la estrella de neutrones gira rápidamente y el campo magnético gira sobre su eje independientemente, a gran velocidad a su alrededor. Las partículas cargadas eléctricamente de las proximidades de la estrella de neutrones caen en ella, emitiendo con ello un haz de radiación que gira con la estrella de neutrones como el foco de luz de un faro. Este «efecto de faro» da como resultado la radioseñal pulsante que más distingue popularmente a las estrellas de neutrones y su frecuencia corresponde exactamente a la rotación que cada una de ellas realiza.
Ahora, la potencia del campo magnético que se genera en una estrella de neutrones acelera a los electrones y protones que apresa a velocidades cercanas a la de la luz y los obliga a describir trayectorias en espiral, lo que origina unos conos de radiación que abandonan la estrella en la dirección de su eje magnético.
Cuando se desarrolla una estrella de neutrones, el plasma original que contiene neutrones, protones y electrones, evoluciona rápidamente hacia un nuevo estado. La mayoría de los electrones se desploman sobre los protones transformándose en neutrones. La neutronización de la materia llega hasta que tan sólo un mínimo porcentaje de los electrones y protones quedan como sobrevivientes. Del volumen del núcleo, la mayor parte es de neutrones (por lo menos un 95%). Esa tan alta densidad que se da hace pensar también a algunos físicos en la posibilidad de que los neutrones se desplomen unos contra otros y transformen a la estrella en una sola masa de quarks. Ahora, como este tipo de estrellas mantienen algún número de electrones y protones en capas cercanas a la superficie, ahí se cargan las partículas que proveen la corriente necesaria para mantener el campo magnético.

Fuente: http://www.astrocosmo.cl/h-foton/h-foton-03_07-02.htm

2 comentarios:

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  2. Muy buena teoría. Gracias por la publicación

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