La Universidad de Alicante (UA) lidera el proyecto Blades (Birth, Life And Death of Extreme Source, en inglés) para desentrañar todas las fases evolutivas de las estrellas de neutrones y los agujeros negros, cuyo estudio sirve para mejorar el conocimiento científico de la física en condiciones similares a las del Universo primitivo. Este trabajo, realizado junto a investigadores de la Universidad de València y de cuatro años de duración, cuenta con financiación del programa Prometeo 2023 para grupos de investigación de excelencia de la Generalitat Valenciana.
Las estrellas de neutrones y los agujeros negros son «los objetos más extremos e interesantes desde el punto de vista de la física y también los más raros que te puedes encontrar en el Universo», explica el catedrático y miembro del grupo de investigación de Astrofísica Relativista de la UA José Antonio Pons. En este sentido, el objetivo del proyecto Blades es proporcionar una descripción completa y general de toda la evolución de estos dos tipos de objetos, desde antes de originarse hasta mucho después de formarse, pasando por diferentes fases.
«Este tipo de escenario astrofísico es un laboratorio perfecto, el único que tenemos, para hacer física extrema, en el sentido de que todo lo que pasa allí se comporta como un gran acelerador de partículas continuo. Te ahorras dinero en construirlo porque te está haciendo el experimento, aunque la dificultad estriba en que se halla a distancias astronómicas y tenemos que ver cómo nuestros telescopios y observatorios consiguen recabar esa información», destaca Pons, quien añade que el proyecto Blades podría también abordar otros aspectos de «nueva Física».
Las estrellas de neutrones y los agujeros negros son objetos fascinantes porque alcanzan las propiedades más extremas en naturaleza. En concreto, las primeras poseen densidades centrales más altas que en los núcleos atómicos o temperaturas de nacimiento similares a las del Universo un milisegundo después del Big Bang. «Son como un núcleo atómico denso, todo concentrado en neutrones y protones, con una masa equivalente a la del Sol, pero de un radio de 10 kilómetros», indica el catedrático de la UA, quien precisa que solo se pueden observar las estrellas de neutrones que hay en nuestra galaxia (la Vía Láctea), donde se estima que existen más de mil millones.
Las estrellas de neutrones, al igual que los agujeros negros, se originan cuando un astro o cuerpo celeste de gran masa (del orden de ocho o más veces la del Sol) llega al final de su vida y colapsa. En este proceso deja detrás un núcleo muy comprimido por la gravedad, lo que da lugar a una estrella de neutrones o a un agujero negro. Todo este episodio ocurre en apenas una fracción de segundo y va asociado a la expulsión violenta de las capas estelares externas en lo que se conoce como supernova.
Áreas de trabajo del proyecto Blades
El proyecto Blades consta de varias subáreas de trabajo, una de las cuales consiste en estudiar cómo se forman las estrellas de neutrones, una fase que está relacionada con las supernovas. También los investigadores tratarán de comprender un poco mejor cómo surge una protoestrella de neutrones, que no llega a ser una estrella pero que se está creando, al mismo tiempo que sucede la supernova.
Una vez formada la estrella propiamente dicha, los científicos analizarán la evolución de su temperatura (enfriamiento) y de su campo magnético (se va perdiendo con el tiempo en un periodo de decenas de miles o hasta un millón de años), lo que podría propiciar el descubrimiento hipotético de nuevas partículas.
Blades abarca también el seguimiento de las estrellas de neutrones a tiempo más largo para entender las ondas gravitacionales. En el caso de los agujeros negros, el proyecto abre la puerta a extender o ir más allá de la teoría de la relatividad de Einstein porque, como revela Pons, todavía «hay parte de la física» que los expertos no conocen. «Un problema fundamental es la unificación de la gravedad con la física cuántica. Está claro que nos falta algo para llegar ahí», señala.
El proyecto Blades es especialmente teórico y en él se recopila la información procedente de los satélites de rayos X, de las webs de organismos científicos reconocidos a nivel internacional y de los detectores de ondas gravitacionales para contrastar las predicciones de los modelos con los datos observados y procesados.
«Las estrellas y, en general, todos los eventos astrofísicos muy energéticos están continuamente realizando experimentos de física nuclear o física de partículas», apunta Pons, para quien el estudio que llevan cabo sirve para avanzar un poco más hacia cómo fue el origen del Universo, que, según el modelo cosmológico estándar más aceptado, está en la actualidad en expansión y ligeramente acelerado.
