martes, 22 de noviembre de 2011

Nuevas cuasi-partículas en las enanas blancas de helio

Las enanas blancas son remanentes estelares que poco a poco irradian su calor hacia el espacio. Las mayoría de las enanas blancas están compuestas de carbono y oxígeno, pero hay un porcentaje pequeño que están formadas íntegramente de helio. Nos fijaremos en estas últimas.
Debido a que no producen calor, con el tiempo, las enanas blancas dejan de emitir calor y luz. Pero este proceso de enfriaiento lleva mucho tiempo, mucho más incluso que la edad actual del Universo, por lo que las enanas negras todavía no existen.
Las enanas de helio tienen sus propias características. El helio a altas presiones forma un plasma de núcleos en un mar de electrones. Cuando la presión aumenta, estos núcleos adquieren una formación cristalina. Las propiedades de estos cristales de helio son las que determinan el grado de rapidez con el que se enfría la estrella.
Pero, recientemente, los científicos han encontrado que el helio también puede llegar a formar un condensado de Bose-Einstein. Así que la pregunta que se han hecho Paulo Bedaque y sus colegas de la Universidad de Marylnd es cómo podría afectar la presencia de un condensado a las propiedades de la estrella.
Los condensados de helio tienen un comportamiento extraordinario que permiten la formación de varios tipos de cuasi-partículas. Estas cuasi-partículas han sido bien estudiadas en los condensados comunes por lo que se sabe que los átomos no adquieran energía por fricción, lo que hace que no se disipe energía por movimiento, y como consecuencia, reducen su calor específico.
Pero Bedaque ha localizado que una cuasi-partícula totalmente nueva, surge de las enanas de helio debido a las restricciones adicionales sobre el comportamiento del condensado. Esta cuasi-partícula tiene la propiedad de reducir el calor específico en el centro de la enana blanca en dos órdenes de magnitud en comparación con un núcleo cristalino.



Las consecuencias no son difíciles de comprender. Un menor calor específico significa que las enanas blancas de helio deben enfriarse mucho más rápido de lo pensado. De hecho, Bedaque y sus colegas sugieren que este enfriamiento más rápido debería ser detectable.
Como resultado, existe una anomalía conocida en la temperatura de las enanas blancas de helio. Hace un par de años, los astrónomos encontraron un grupo de enanas blancas de helio en un cúmulo globular a unos pocos miles de años luz de la Tierra.
Los astrónomos observaron que en estas enanas de helio, el enfriamiento que provoca esta nueva cuasi-partícula hace que estas estrellas pasen por algún tipo de transición interna a medida que envejecen, lo que provoca que se enfríen, de repente, mucho más rápido de lo esperado. Es por ello, que las estrellas más viejas, no siguen el patrón ordinario de enfriamiento.
Bedaque y sus compañeros continúan estudiando este tipo de enanas blancas para obtener más detalles sobre su comportamiento para comprender del todo sus características y mecanismos.


Más información en el enlace.

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