Un equipo de astrónomos ha logrado determinar con precisión la masa de una estrella de neutrones en el momento de su nacimiento. A través del análisis de 90 de estos objetos cósmicos, los científicos han identificado un patrón claro en su distribución de masas, desmintiendo modelos previos y proporcionando nuevas claves sobre la evolución de las estrellas masivas y el colapso estelar.
El enigma de la masa de las estrellas de neutrones
Las estrellas de neutrones son algunos de los objetos más extremos del universo. Son los restos densos que quedan tras la explosión de estrellas masivas en una supernova. Aunque contienen más materia que nuestro Sol, su tamaño es diminuto en comparación: apenas 20 kilómetros de diámetro. Esto las convierte en los objetos más densos conocidos, solo superados por los agujeros negros.
Hasta ahora, los astrónomos habían logrado medir la masa de muchas estrellas de neutrones, pero no sabían con certeza cuánto pesaban al nacer. El problema radica en que muchas de ellas aumentan su masa con el tiempo, en especial aquellas que forman parte de sistemas binarios. En estos casos, la estrella de neutrones puede atraer materia de su compañera, un proceso conocido como acreción. Este fenómeno ha dificultado a los investigadores conocer la masa original con la que se forman estos objetos celestes.
Ahora, gracias a un nuevo método estadístico desarrollado por un equipo de científicos de China y Australia, se ha logrado reconstruir la distribución de masas de las estrellas de neutrones en su nacimiento, lo que resuelve un antiguo misterio astrofísico.
¿Cómo se formó esta nueva teoría?
El estudio, publicado en la revista Nature Astronomy, se basó en la observación y análisis de 90 estrellas de neutrones. Utilizando modelos probabilísticos, los investigadores lograron eliminar el efecto de la acreción y determinar la masa con la que nacieron estos objetos.
El resultado es una nueva función de distribución de masas que muestra que todas las estrellas de neutrones nacen con al menos 1,1 veces la masa del Sol, con una concentración máxima en 1,27 masas solares. A partir de este punto, la probabilidad de encontrar estrellas de neutrones más masivas disminuye rápidamente según una función de potencia.
Este hallazgo contradice modelos previos que sugerían la existencia de dos categorías de estrellas de neutrones recién nacidas, con dos masas típicas predominantes. En cambio, los nuevos datos indican que hay una única distribución con un valor pico en 1,27 masas solares.
¿Qué significa este descubrimiento para la astrofísica?
Los resultados de este estudio no solo ofrecen la respuesta definitiva a la pregunta de cuánto pesa una estrella de neutrones recién nacida, sino que también tienen implicaciones más amplias en la comprensión de la evolución estelar.
Uno de los hallazgos más importantes es que las estrellas progenitoras con más de 18 veces la masa del Sol probablemente no forman estrellas de neutrones al morir. En su lugar, colapsan directamente en agujeros negros sin dejar rastro de una estrella de neutrones. Esta teoría concuerda con la falta de observaciones de supernovas que tengan como progenitor a una estrella extremadamente masiva.
Además, este estudio confirma que hay un límite natural para la masa mínima con la que una estrella de neutrones puede nacer. Así como los bebés humanos rara vez nacen con un peso inferior a cierto umbral, las estrellas de neutrones no pueden formarse con menos de 1,1 masas solares. Esto proporciona un criterio clave para identificar objetos astrofísicos inusuales que podrían haber evolucionado de manera diferente.
¿Cómo influye este descubrimiento en futuras investigaciones?
Con esta nueva información, los astrónomos pueden examinar con más precisión las estrellas de neutrones que tienen masas inusuales. Esto podría revelar nuevos mecanismos de formación estelar o la existencia de procesos astrofísicos aún desconocidos.
Además, este hallazgo permite mejorar los modelos de evolución estelar y colapso de supernovas, ayudando a comprender mejor cómo se forman los agujeros negros y qué factores determinan el destino final de una estrella masiva.
Este avance no solo resuelve un misterio que ha intrigado a los astrónomos durante décadas, sino que también abre nuevas puertas para la exploración del cosmos y el estudio de los objetos más extremos del universo.
Fuente: You, ZQ., Zhu, X., Liu, X. et al. Determination of the birth-mass function of neutron stars from observations. Nat Astron (2025). https://doi.org/10.1038/s41550-025-02487-w
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