La sustancia más peligrosa del universo: conozcamos las estrellas extrañas

Las estrellas de neutrones son lo más denso  que hay por detrás de los agujeros negros. En ellas podría hallarse la sustancia más  peligrosa de la existencia: la materia extraña. Tan bizarra como para incumplir  las leyes del universo, tendría la capacidad de infectar y  destruir todo aquello que la tocara.

O podría enseñarnos cómo empezó  el universo. Quizás ambas cosas. Para comprender lo verdaderamente  extrema que es, antes debemos saber qué es una estrella de neutrones  y de qué modo la materia extraña incumple las reglas del universo.

Para incluir todo en este video, hemos supersimplificado algunas cosas,  aunque si consultan nuestras referencias pueden obtener más detalles. Una estrella de neutrones son los restos que quedan al explotar una  estrella masiva y volverse supernova. Cuando esto sucede, el núcleo de la estrella  colapsa por su propia gravedad con tanta fuerza hacia el interior que comprime  los núcleos y partículas violentamente.

Lanza los electrones contra los protones,  que se fusionan y se vuelven neutrones. De repente, todos los huecos de dentro  de los átomos se llenan con partículas que no quieren estar cerca unas de  otras pero que no tienen elección. Luchan desesperadamente contra  la gravedad, contra el colapso.

Si la gravedad gana, se vuelven un agujero negro. Si ganan las partículas, se vuelven una estrella de neutrones. Así, las estrellas de neutrones son como un núcleo atómico gigante, del tamaño de  una ciudad, pero con una masa equivalente a la del Sol.

Y aquí todo es muy raro. El entorno en el núcleo de las estrellas de neutrones es tan extremo que las  leyes de la física nuclear cambian, lo cual puede desembocar en una  sustancia extraña y megapeligrosa. Pero no nos adelantemos.

Antes de ver cómo se  pueden romper las reglas, hay que conocerlas. Los protones y neutrones, las partículas que  forman el núcleo de los átomos, se componen de partículas más pequeñas llamadas cuarks. A los cuarks no les gusta estar solos.

De ellos decimos que están confinados. Al intentar separarlos, cuanta más fuerza se emplea, más luchan para quedarse juntos. Si empleamos mucha energía intentándolo, ellos la utilizarán para crear nuevos cuarks.

Los cuarks solo existen juntos, como ladrillos de otras partículas, y jamás se ha  podido aislarlos para observarlos. Hay de muchos tipos, pero parece que  solo dos constituyen la materia estable: los cuarks arriba y abajo que se  encuentran en protones y neutrones. Los demás cuarks parecen mutar  rápidamente.

Aunque dentro de una estrella de neutrones puede que sea distinto. Las fuerzas en sus núcleos son tan extremas, que se parecen al universo poco después del Big Bang. Los núcleos de las estrellas de neutrones son como fósiles: dejan echar un vistazo  al pasado, al principio de todo.

Por eso, saber cómo se comportan los cuarks en  una estrella de neutrones ayuda a entender la verdadera naturaleza del universo. Una hipótesis es que dentro de las estrellas de neutrones, los protones y  neutrones del núcleo no están confinados. Las partículas se agolpan, disuelven y  funden en una especie de baño de cuarks.

Incontables partículas que se vuelven algo  gigante compuesto totalmente de cuarks: la materia de cuarks. Las estrellas formadas por ella se llaman estrellas de cuarks.  Y puede que por fuera parezcan iguales a las estrellas de neutrones normales.

Ahora, por fin, ya podemos hablar de la sustancia más peligrosa. Si la presión dentro de una estrella de cuarks es lo suficientemente grande,  puede volverse aún más extraña. Literalmente.

En los núcleos de las estrellas  de neutrones, algunos cuarks pueden convertirse en cuarks extraños. Los cuarks extraños tienen unas propiedades nucleares bizarras, son más pesados y,  a falta de otro adjetivo, más fuertes. Si aparecen, pueden crear materia extraña.

La materia extraña podría ser el estado ideal de la materia: perfectamente densa, perfectamente estable, indestructible. Más  estable que cualquier otra materia del universo. Tan estable que puede existir fuera de  las estrellas de neutrones.

En cuyo caso, tenemos un problema: podría ser infecciosa. Cada materia que toque podría impresionarse tanto por su estabilidad, que también se  volvería materia extraña inmediatamente. Los protones y neutrones se disolverían  y unirían al baño de cuarks, liberando energía y creando más materia extraña.

La única forma de deshacerse de ella sería lanzarla a un agujero negro.  Pero nuevamente, ¿a quién le importa? Todo está dentro de las estrellas de neutrones.

Salvo cuando colisionan entre sí o con agujeros negros y escupen enormes cantidades de  lo que tienen dentro, en donde podría haber pequeñas gotitas de materia extraña,  que reciben el nombre de "strangelets". Son tan densos como el núcleo  de una estrella de neutrones. Podrían ser verdaderamente pequeños,  incluso subatómicos, aunque los más grandes no serían mayores que un cohete.

Estos strangelets deambularían por la galaxia durante millones de años, hasta encontrar  una estrella o planeta por casualidad. Si uno alcanzara la Tierra, comenzaría  a convertirla inmediatamente en materia extraña. Cuanto más convirtiera, más crecería.

Hasta que todos los átomos cambiaran y la Tierra se volviera un pegote caliente de materia  extraña del tamaño de un asteroide. Si un strangelet golpeara el Sol, lo  convertiría en una estrella extraña, y lo arrasaría como fuego en un bosque seco. La masa del Sol casi no cambiaría, pero daría menos luz de modo que la  Tierra se congelaría hasta morir.

Al igual que con los virus diminutos, no hay  manera de ver si un strangelet se acerca. Y la cosa es aún peor: algunas teorías  sugieren que los strangelets son más habituales y más numerosos que las estrellas. Se podrían haber formado muy pronto, justo tras el Big Bang, cuando hacía mucho calor y todo era tan  denso como el núcleo de una estrella de neutrones.

Podrían haberse amontonado  alrededor de las galaxias, mientras el universo se expandía y evolucionaba. Los strangelets quizás sean tan numerosos y masivos, que podrían constituir la materia oscura  que se sospecha que mantiene unidas las galaxias. Aunque, nuevamente, puede que no.

Es una especulación, y si la Tierra y el Sol y los demás planetas no han sido  arrasados por incendios de strangelets en todos los millones de años pasados, parece que  la probabilidad de que no suceda pronto es alta. Comprender hoy estos extraños objetos  podría ser la clave para entender el nacimiento del universo y el motivo por  el que evolucionó al aspecto actual. Cuando los científicos empezaron a jugar con  imanes y cables, y a pensar en electrones, no tenían ni idea de lo que evolucionaría  la tecnología en los siglos siguientes.

Los científicos que hoy piensan en las estrellas  de neutrones y la materia oscura, podrían estar estableciendo las bases de un futuro imposible de  imaginar ahora. O quizás no. El tiempo lo dirá.