Una estrella de neutrones es el núcleo colapsado de una estrella masiva que explotó como supernova, la explosión con la que termina la vida de algunas estrellas grandes. Concentra más masa que el Sol en una esfera de unos 24 a 26 kilómetros de ancho. Ese ancho es su diámetro, es decir, la distancia medida en línea recta a través de su centro.

Tamaño

La comunidad científica cree que una estrella de neutrones tiene una corteza sólida de átomos pesados bajo una delgada atmósfera de hidrógeno o helio. Eso le da una superficie cuyo tamaño se puede medir. Las mediciones precisas vienen de NICER, un telescopio de rayos X instalado en la Estación Espacial Internacional.

NICER estudia púlsares, que son estrellas de neutrones que giran rápidamente. Con sus datos, los equipos de astronomía encontraron que el púlsar PSR J0030+0451 mide unos 26 kilómetros de ancho y tiene alrededor de 1.4 veces la masa del Sol. PSR J0740+6620, con unas 2.1 veces la masa del Sol, midió unos 25 kilómetros de ancho según el análisis de un equipo y unos 27 según el de otro. En 2024 se midió un tercer púlsar, PSR J0437−4715, y resultó tener unos 23 kilómetros de ancho.

Cada uno de estos resultados tiene una incertidumbre de unos cuantos kilómetros. Al combinar los resultados de los dos primeros púlsares con otras observaciones, un equipo encontró en 2021 que una estrella de neutrones típica, con 1.4 veces la masa del Sol, tiene un radio de 12.45 kilómetros, con un margen de 0.65 kilómetros hacia arriba o hacia abajo. Eso quiere decir que mide unos 24 a 26 kilómetros de ancho.

Comparaciones de tamaño

• La NASA compara el ancho de una estrella de neutrones con el largo de la isla de Manhattan, en la ciudad de Nueva York.
• Dar una vuelta corriendo alrededor del ecuador de una estrella de neutrones de 24 kilómetros de ancho significaría recorrer unos 75 kilómetros, lo mismo que alrededor de 1.8 maratones.
• Fobos, la luna más grande de Marte, mide unos 27 kilómetros de largo, un poco más que el ancho de una estrella de neutrones. Aun así, una estrella de neutrones típica tiene unos 260 billones de veces la masa de Fobos.
• El Sol mide unos 1.39 millones de kilómetros de ancho, 58,000 veces el ancho de una estrella de neutrones de 24 kilómetros.
• Si una estrella de neutrones se redujera al tamaño de un balón de básquet, el Sol, a la misma escala, sería una esfera de unos 14 kilómetros de ancho.

Cómo se forma una estrella de neutrones

Al final de su vida, a una estrella muchas veces más pesada que el Sol se le acaba el combustible en su núcleo. El núcleo colapsa bajo su propio peso y la estrella explota como supernova. Las más pesadas de estas estrellas dejan atrás agujeros negros. Las más ligeras dejan estrellas de neutrones.

El colapso aplasta los protones y los electrones del núcleo unos contra otros y los convierte en neutrones, las partículas que le dan su nombre a la estrella. Si el núcleo que colapsa tiene entre aproximadamente 1 y 3 veces la masa del Sol, los neutrones pueden detener el colapso.

Qué hay en su interior

La comunidad científica cree que una estrella de neutrones está formada por capas. Debajo de la corteza, la presión rompe los átomos y los convierte en un mar formado sobre todo por neutrones. En lo más profundo, los neutrones están hasta el doble de apretados que las partículas de un núcleo atómico. Todavía no se sabe qué forma toma la materia en el centro mismo de la estrella.

En promedio, cada centímetro cúbico de una estrella de neutrones típica contiene de 300 millones a 400 millones de toneladas. Medir tanto el tamaño como la masa de las estrellas de neutrones les permite a los físicos averiguar cómo se comporta una materia tan densa. PSR J0740+6620 tiene casi un 50% más de masa que PSR J0030+0451, pero en esencia tiene el mismo tamaño. Ese resultado va en contra de algunas ideas según las cuales la materia del centro es más fácil de comprimir.

Los púlsares y su descubrimiento

Walter Baade y Fritz Zwicky propusieron en 1934 que existían las estrellas de neutrones. Jocelyn Bell Burnell descubrió los primeros púlsares en 1967. La mayoría de las estrellas de neutrones conocidas se observan como púlsares. Cada púlsar emite haces que barren el cielo mientras gira, como la luz de un faro, y por eso parece que se enciende y se apaga.

Los púlsares pueden girar muy rápido. PSR J0740+6620 da 346 vueltas cada segundo. NICER registra la llegada de cada rayo X de un púlsar con una precisión de 100 nanosegundos, es decir, 100 milmillonésimas de segundo. Los cambios en el brillo muestran con cuánta fuerza la estrella desvía la luz, y a partir de eso y de su masa, los equipos científicos pueden calcular su tamaño.

Fuentes

• NASA's NICER Probes the Squeezability of Neutron Stars. NASA, 2021.
• NICER. NASA Science.
• Neutron Stars. NASA Imagine the Universe, 2017.
• The Radius of PSR J0740+6620 from NICER and XMM-Newton Data. Miller et al., The Astrophysical Journal Letters, 2021.
• A NICER View of the Massive Pulsar PSR J0740+6620 Informed by Radio Timing and XMM-Newton Spectroscopy. Riley et al., The Astrophysical Journal Letters, 2021.
• A NICER View of PSR J0030+0451: Millisecond Pulsar Parameter Estimation. Riley et al., The Astrophysical Journal Letters, 2019.
• A NICER View of the Nearest and Brightest Millisecond Pulsar: PSR J0437–4715. Choudhury et al., The Astrophysical Journal Letters, 2024.
• Sun Fact Sheet. NASA, 2024.
• Mars Fact Sheet. NASA, 2025.
• Phobos. NASA Science, 2024.
• Marathon. World Athletics.
• Official Basketball Rules 2026: Basketball Equipment. FIBA, 2026.