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Se dice que un centímetro cúbico de una estrella de neutrones pesa miles de
millones de toneladas. ¿Cómo es posible?
Un átomo tiene
aproximadamente 10-8 centímetros de diámetro. En los sólidos y líquidos
ordinarios los átomos están muy juntos, casi en contacto mutuo. La densidad
de los sólidos y líquidos ordinarios depende por tanto del tamaño exacto de
los átomos, del grado de empaquetamiento y del peso de los distintos átomos.
De los sólidos
ordinarios, el menos denso es el hidrógeno solidificado, con una densidad de
0,076 gramos por centímetro cúbico. El más denso es un metal raro, el osmio,
con una densidad de 22,48 gramos por centímetro cúbico.
Si los átomos
fuesen bolas macizas e incomprensibles, el osmio sería el material más denso
posible y un centímetro cúbico de materia jamás podría pesar ni un
kilogramo, y mucho menos toneladas.
Pero los átomos
no son macizos. El físico neozelandés Ernest Rutherford demostró ya en 1909
que los átomos eran en su mayor parte espacio vacío. La corteza exterior de
los átomos contiene sólo electrones ligerísimos, mientras que el 99,9 por
100 de la masa del átomo está concentrada en una estructura diminuta situada
en el centro: el núcleo atómico.
El núcleo atómico
tiene un diámetro de unos 10 13 centímetros (aproximadamente 1/100.000 del
propio átomo). Si los átomos de una esfera de materia se pudieran estrujar
hasta el punto de desplazar todos los electrones y dejar a los núcleos
atómicos en contacto mutuo, el diámetro de la esfera disminuiría hasta
1/100.000 de su tamaño anterior.
De modo análogo,
sí se pudiera comprimir la Tierra hasta dejarla reducida a un balón de
núcleos atómicos, toda su materia quedaría reducida a una esfera de unos 130
metros de diámetro. En esas mismas condiciones, el Sol mediría 13,7
kilómetros de diámetro. Y si pudiéramos convertir toda la materia conocida
del universo en núcleos atómicos en contacto, obtendríamos una esfera de
sólo algunos cientos de millones de kilómetros de diámetro, que cabría
cómodamente dentro del cinturón de asteroides del sistema solar.
El calor y la
presión que reinan en el centro de las estrellas rompen la estructura
atómica y permiten que los núcleos atómicos empiecen a empaquetarse unos
junto a otros. Las densidades en el centro del Sol son mucho más altas que
la del osmio, pero como los núcleos atómicos se mueven de un lado a otro sin
impedimento alguno, el material sigue siendo un gas. Hay estrellas que se
componen casi por entero de tales átomos destrozados. La compañera de la
estrella Sirio es una «enana blanca» no mayor que el planeta Urano, y sin
embargo tiene una masa parecida a la del Sol.
Los núcleos
atómicos se componen de protones y neutrones. Todos los protones tienen
cargas eléctricas positivas y se repelen entre sí, de modo que en un lugar
dado no se pueden reunir más de un centenar de ellos. Los neutrones, por el
contrario, no tienen carga y en condiciones adecuadas es posible empaquetar
un sinfín de ellos para formar una «estrella de neutrones». Los pulsares,
según se cree, son estrellas de neutrones.
Si el Sol se
convirtiera en una estrella de neutrones, toda su masa quedaría concentrada
en una pelota cuyo diámetro sería 1/100.000 del actual y su volumen
(1/100.000)3 ó 1/1.000.000.000.000.000 (una milbillónésima) del actual. Su
densidad sería por tanto 1.000.000.000.000.000 (mil billones) de veces
superior a la que tiene ahora. |
