Diferencia entre revisiones de «Materia degenerada»

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A altas densidades, la materia se convierte en un gas degenerado cuando todos los electrones se desprenden de sus átomos. El núcleo de una estrella, una vez que se detiene la combustión del hidrógeno en las reacciones de [[fusión nuclear]], se convierte en una colección de [[ion]]es cargados positivamente, en su mayoría núcleos de helio y carbono, flotando en un mar de electrones, que han sido despojados de los núcleos. El gas degenerado es un conductor casi perfecto del calor y no obedece las leyes ordinarias de los gases. Las [[enanas blancas]]s son luminosas no porque generen energía, sino porque han atrapado una gran cantidad de calor que se irradia gradualmente. El gas normal ejerce mayor presión cuando se calienta y se expande, pero la presión en un gas degenerado no depende de la temperatura. Cuando el gas se supercomprime, las partículas se colocan unas contra otras para producir un gas degenerado que se comporta más como un sólido. En los gases degenerados la [[energía cinética|energías cinéticas]] de los electrones es bastante alta y la tasa de colisión entre electrones y otras partículas es bastante baja, por lo que los electrones degenerados pueden recorrer grandes distancias a velocidades que se aproximan a la de la luz. En lugar de la temperatura, la presión en un gas degenerado depende sólo de la velocidad de las partículas degeneradas; sin embargo, la adición de calor no aumenta la velocidad de la mayoría de los electrones, porque están atrapados en estados cuánticos completamente ocupados. La presión se incrementa sólo por la masa de las partículas, que aumenta la fuerza gravitatoria que tira de las partículas acercándolas unas a otras. Por lo tanto, el fenómeno es el contrario del que se da normalmente en la materia, donde si se aumenta la masa de la materia, el objeto se hace más grande. En el gas degenerado, al aumentar la masa, las partículas se espacian más debido a la gravedad (y aumenta la presión), por lo que el objeto se hace más pequeño. El gas degenerado puede comprimirse hasta densidades muy altas, con valores típicos del orden de 10.000 kilogramos por centímetro cúbico.
 
Existe un límite superior para la masa de un objeto degenerado de electrones, el [[límite de Chandrasekhar]], más allá del cual la [[presión de degeneración de electrones]] no puede sostener el objeto contra el colapso. El límite es de aproximadamente 1,44<ref>{{cite enciclopediaencyclopedia| url = https://www.britannica.com/science/Chandrasekhar-limit |enciclopediaenciclopedyia = Encyclopaedia Britannica|title = Chandrasekhar limit}}</ref> [[masamasas solar]]essolares para objetos con composiciones típicas esperadas para estrellas enanas blancas (carbono y oxígeno con dos bariones por electrón). Este límite de masa es apropiado sólo para una estrella soportada por una presión ideal de degeneración de electrones bajo gravedad newtoniana; en [[relatividad general]] y con correcciones de Coulomb realistas, el límite de masa correspondiente es de alrededor de 1,38 masas solares.<ref>Rotondo, M. et al. 2010, ''Phys. Rev. D'', 84, 084007, https://arxiv.org/abs/1012.0154</ref> El límite también puede cambiar con la composición química del objeto, ya que afecta a la relación entre la masa y el número de electrones presentes. La rotación del objeto, que contrarresta la fuerza gravitatoria, también modifica el límite para un objeto concreto. Los objetos celestes por debajo de este límite son las estrellas [[enanas blancas]], formadas por la contracción gradual de los núcleos de las [[estrellas]] que se quedan sin combustible. Durante esta contracción, se forma en el núcleo un gas electrón-degenerado, que proporciona suficiente presión de degeneración a medida que se comprime para resistir un mayor colapso. Por encima de este límite de masa, puede formarse en su lugar una [[estrella de neutrones]] (sustentada principalmente por la presión de degeneración de neutrones) o un [[agujero negro]].
 
=== Degeneración de neutrones === <!-- Esta sección está enlazada desde [[Neutronio]] -->