Dependencia en el isospín de la ecuación de estado de la materia nuclear - Alcain, Pablo N. (2018)
A lo largo de esta tesis estudiamos el comportamiento de protones y neutrones en las condiciones extremas de la corteza de las estrellas de neutrones. Los distintos modelos microscópicos para describir la materia nuclear se han utilizado sucesivamente para la descripción de fenómenos terrestres como la energía de ligadura de los núcleos o la formación de fragmentos en colisiones nucleares a altas energías. Aplicamos el modelo que más satisfactoriamente reproduce las condiciones terrestres (conocido como Classical Molecular Dynamics) en este trabajo para describir a la corteza de las estrellas de neutrones, mediante la aplicación de simulaciones de dinámica molecular. En particular estudiamos dos fenómenos fundamentales: la “pasta nuclear” y la nucleosíntesis. La “pasta nuclear” es el nombre que toma el conjunto de estructuras que se conjetura que se forman en la corteza de las estrellas de neutrones, en condiciones de densidades de subsaturación y bajas temperaturas, que podría ser fundamental al estudiar la evolución estelar, debido a su alta opacidad a neutrinos. Su propuesta inicial se debió a consideraciones de campo medio en las que se demostró que estas estructuras eran consistentes con mínimos locales de energía. Luego de estudiar concretamente los efectos que el apantallamiento de electrones tiene sobre la interacción electrostática entre los protones, con el modelo microscópico logramos no sólo reproducir las estructuras predichas, sino también encontrar estructuras novedosas. Al caracterizar cuantitativamente el impacto que cada una de ellas tendría en la opacidad a los neutrinos, encontramos que estas estructuras novedosas son tan o más efectivas que las propuestas originalmente. En cuanto a la nucleosíntesis, se sospecha que alrededor de la mitad de los elementos más pesados que el hierro proviene de la colisión de estrellas de neutrones y de las supernovas, a través de un proceso de captura rápida de neutrones conocido como rprocess. Estudiamos microscópicamente la fragmentación de la materia de las estrellas de neutrones, emulando los efectos de la colisión mediante una expansión adiabática en los dominios de la simulación. De esta manera el estudio microscópico nos permitió, mediante el uso de distintos modelos de reconocimiento de fragmentos, identificar precisamente la formación de fragmentos que son consistentes con los necesarios