Y vamos con la última parte, que termina las serie de los dos Post anteriores, Parte I y Parte II
El Sol es una débil fuente de neutrinos, en comparación con una supernova. Incluso antes de formar una estrella de neutrones, la precursora de la Supernova produce neutrinos en abundancia principalmente de dos modos. En el primero de ellos, la radicación crea materia, y lo hace de una manera maravillosamente simétrica: para cada clase de partícula tiene su correspondiente de antimateria y, si es bastante energética, la radiación puede producir pares de partículas materia-antimateria.
- electrón y positrón
Un rayo gamma originado en el centro de una estrella masiva es suficientemente energético para crear un electrón y su antipartícula, un positrón. Estos pueden combinarse y producir un par de neutrinos.
En el segundo modo, un protón captura un electrón en un núcleo, con la emisión de un neutrino, y el neutrón resultante se vuelve a desintegrar, dando un electrón, un protón y un neutrino. Los neutrinos escapan con una parte de la energía, pero el núcleo original permanece par sufrir de nuevo este proceso de desgaste. Es lo que se llama el proceso Urca, por un casino de Río de Janeiro donde el cliente pierde poco a poco.
La energía que los neutrinos se llevan del centro de una estrella masiva es lo que da lugar a la explosión de la supernova. La estrella pierde virtualmente en un instante la energía transformada en celéricos neutrinos, mientras que la transformada en radiación se abre paso con dificultad hacia el exterior de la estrella, ayudando a ésta a contener su contracción gravitatoria. Cuanto mayor es la cantidad de energía que el centro pierde como neutrinos, menor es el soporte que la energía liberada proporciona a la estrella. Así, cuando ese soporte es demasiado débil, el desmoronamiento se hace inevitable.
Al principio, aproximadamente la mitad de las partículas del centro de la estrella son neutrones, y la otra mitad, protones. La implosión fuerza a los protones a absorber electrones, formando neutrones: el centro se convierte en una estrella de neutrones. En la creación de cada neutrón se libera un neutrino, con lo que se aumenta la producción de éstos.
Fue en 1974 cuando se empezó a apreciar el significado del diluvio de neutrinos procedentes de las supernovas. Los astrónomos comprendieron que, aunque los neutrinos son tan poco propensos a entrar en interacción con nada, eran tantos los liberados por la contracción de un núcleo que la pequeña parte de ellos atrapados en el derrumbamiento de las capas externas tenía que desempeñar un papel importante; quizás inyectaban en esas capas suficiente energía para transformar el desmoronamiento en lo contrario: una explosión.
Tal vez, paradójicamente, los astrónomos, tenían que buscar la causa de las explosiones más fuertes que se conocen, en la partícula probablemente más incapaz de hacer fuerza sobre nada.
Los primeros estudios eran alentadores. Aparentemente, mientras el núcleo se contraía, la producción de neutrinos aumentaba con tal rapidez que la presión resultante lo lanzaba de vuelta hacia el exterior. Este rebote del núcleo hacia su borde, situado a unos 20 o 30 kilómetros del centro de la estrella, generaba una potente onda de choque, la cual, en su movimiento hacia afuera, entraba en colisión con las capas externas que se derrumbaban y convertía la caída en explosión. También se descubrió, que, mientras la onda de choque viajaba hacia regiones de menor densidad, era insuficiente el número de neutrinos atrapados por la materia que se derrumbaba.
En realidad, los neutrinos escapaban de la estrella en tal cantidad que se creaba una zona de baja presión tras la onda de choque, la cual absorbía a ésta, produciendo una nueva caída hacia el interior, creándose así la estrella de neutrones.
A continuación se presenta un esquema en el cual se explica el derrumbamiento del núcleo y la formación de la estrella de neutrones:
1 ) El núcleo interior ha consumido su energía y no puede mantener la presión interior contra su propia gravedad por lo que se derrumba.
2 ) El núcleo exterior queda privado de su soporte, que se desmorona a su vez en tanto que el núcleo interior empieza a transformarse en neutrones.
3 ) La presión de los neutrinos liberados por el núcleo obliga a éste a proyectarse hacia afuera, y la misma dirección sigue una onda de choque dentro del núcleo exterior que se derrumba igual que la envoltura de la estrella.
4 ) Mientras se forma el núcleo de la estrella de neutrones, una onda de rarefacción sigue a la onda de choque y de alguna manera los procesos que se producen en esta región invierten el movimiento hacia dentro de la envoltura y el núcleo exterior, con lo que éstos salen lanzados al espacio en una explosión de supernova.
Y finalmente estas fastuosas explosiones, dan lugar a uno de los eventos más increibles del Universo
