El remanente de supernova 3C 58 contiene una estrella de neutrones giratoria, conocida como PSR J0205+6449, en su centro. Los astrónomos estudiaron esta estrella de neutrones y otras similares para investigar la naturaleza de la materia dentro de estos objetos muy densos. Un nuevo estudio, realizado con el Observatorio de Rayos X Chandra de la NASA y el XMM-Newton de la ESA, revela que los interiores de las estrellas de neutrones pueden contener un tipo de materia ultradensa que no se encuentra en ningún otro lugar del Universo.

En esta imagen de 3C 58, los rayos X de baja energía están coloreados en rojo, los rayos X de energía media están en verde y la banda de rayos X de alta energía se muestra en azul. Los datos de rayos X se han combinado con una imagen óptica en amarillo del Digitized Sky Survey. Los datos del Chandra muestran que la estrella de neutrones que gira rápidamente (también conocida como "púlsar") en el centro está rodeada por un anillo de emisión de rayos X y un chorro que se extiende durante varios años luz. Los datos ópticos muestran estrellas en el campo.

El equipo de este nuevo estudio analizó datos publicados previamente de estrellas de neutrones para determinar la llamada ecuación de estado. Esto se refiere a las propiedades básicas de las estrellas de neutrones, incluidas las presiones y temperaturas en diferentes partes de sus interiores.

Los autores utilizaron el aprendizaje automático, un tipo de inteligencia artificial, para comparar los datos con diferentes ecuaciones de estado. Sus resultados implican que una fracción significativa de las ecuaciones de estado, las que no incluyen la capacidad de enfriamiento rápido a masas más altas, pueden descartarse.

Los investigadores aprovecharon el hecho de que algunas estrellas de neutrones en el estudio se encuentran en remanentes de supernova, incluida 3C 58. Dado que los astrónomos tienen estimaciones de la edad de los remanentes de supernova, también tienen las edades de las estrellas de neutrones que se crearon durante las explosiones que crearon tanto los remanentes como las estrellas de neutrones. Los astrónomos descubrieron que la estrella de neutrones de 3C 58 y otras dos eran mucho más frías que el resto de las estrellas de neutrones estudiadas.

El equipo cree que parte de la explicación del rápido enfriamiento es que estas estrellas de neutrones son más masivas que la mayoría del resto. Como las estrellas de neutrones más masivas tienen más partículas, se podrían desencadenar procesos especiales que hacen que las estrellas de neutrones se enfríen más rápidamente.

Una posibilidad de lo que hay dentro de estas estrellas de neutrones es un tipo de desintegración radiactiva cerca de sus centros donde los neutrinos (partículas de baja masa que viajan fácilmente a través de la materia) se llevan gran parte de la energía y el calor, lo que provoca un enfriamiento rápido.

Otra posibilidad es que haya tipos de materia exótica en los centros de estas estrellas de neutrones que se enfrían más rápidamente.