Una estrella de neutrones de dos masas solares medida con el retraso de Shapiro

Área de la Ciencia:

• * Astrofísica es la astrofísica.
• * Física Nuclear La física nuclear es un campo de estudio de la física nuclear.
• * La relatividad general.

Sus antecedentes:

• * Las estrellas de neutrones representan la materia observable más densa, con composiciones y propiedades inciertas.
• * La medición de la masa y el radio de la estrella de neutrones es crucial para restringir la ecuación de estado y probar modelos teóricos.
• * Las mediciones de masa anteriores fueron insuficientes para excluir composiciones de materia exótica.

Objetivo del estudio:

• * Para medir con precisión la masa de una estrella de neutrones utilizando el retraso de Shapiro.
• * Para restringir la ecuación de estado para la materia dentro de las estrellas de neutrones.
• * Para probar modelos teóricos de la composición de las estrellas de neutrones, incluidos los candidatos a materia exótica.

Principales métodos:

• * Utilizó las observaciones de tiempo de radio del púlsar binario de milisegundos J1614-2230.
• * Analizó la firma de retraso de Shapiro, un efecto general-relativista causado por la curvatura del espacio-tiempo.
• * Inferido las masas de la estrella de neutrones y su compañero binario con alta precisión.

Principales resultados:

• * Se ha determinado que la masa de la estrella de neutrones en J1614-2230 es de 1,97 ± 0,04 masas solares.
• * Esta medición de masa excluye casi todas las ecuaciones de estado propuestas que involucran hiperones o condensados de bosones.
• * Los hallazgos implican que si la materia de quarks existe en estrellas tan masivas, los quarks deben estar interactuando fuertemente.

Conclusiones:

• * El descubrimiento de una estrella de neutrones masiva desafía las teorías existentes sobre la composición de la materia ultra densa.
• * Los resultados desfavorecen fuertemente los modelos con componentes exóticos de materia no nucleónica como los hiperones o los condensados de bosones.
• * Los datos sugieren que la materia de quarks, si está presente, debe exhibir fuertes interacciones, descartando un estado de quarks libres.