Análisis de los modos de oscilación no radiales en protoestrellas de neutrones y estrellas hibridas - Rodríguez, María Camila (2025)
La ecuación de estado de la materia densa que compone el interior de las estrellas de neutrones sigue siendo una de las grandes incógnitas de la astrofísica actual. Comprenderla resulta esencial para describir con precisión las propiedades estructurales y dinámicas de estos objetos compactos. En este contexto, el estudio de los modos de oscilación no radiales se presenta como una herramienta poderosa para restringir los modelos teóricos y avanzar en la caracterización de la materia en condiciones extremas. Esta tesis se centra en el análisis de dichos modos en distintos escenarios astrofísicos relevantes —protoestrellas de neutrones, estrellas híbridas y estrellas híbridas magnetizadas— con el objetivo de profundizar en la comprensión de su estructura interna, evolución dinámica y los mecanismos físicos que los gobiernan. Mediante el uso de modelos teóricos y simulaciones numéricas, se exploran las propiedades de dichos modos en presencia de transiciones de fase, campos magnéticos intensos y condiciones térmicas relevantes durante las etapas tempranas de una protoestrella de neutrones. Se desarrollan modelos de ecuaciones de estado que permiten describir configuraciones estelares con una o dos transiciones de fase hadrón-quark, incluyendo casos con conversión rápida y lenta. También se incorporan efectos microfísicos asociados a campos magnéticos intensos. A partir de estos modelos, se resuelven las ecuaciones de equilibrio hidrostático y se estudian las frecuencias de los modos de oscilación bajo la aproximación relativista de Cowling, en la cual se desprecian las perturbaciones del espacio-tiempo y solo se consideran las del fluido. Al relajar esta aproximación, se calcula además el tiempo de amortiguamiento asociado a cada modo. Se identifican nuevas características modales y se discute su posible detectabilidad con observatorios de ondas gravitacionales. En el caso de las protoestrellas de neutrones, se proponen esquemas alternativos de clasificación de modos que permiten mejorar su interpretación física durante los primeros segundos posteriores al colapso. Uno de los ejes centrales de la tesis es el análisis de relaciones universales, que permiten vincular propiedades macroscópicas de las estrellas con observables astrofísicos de manera independiente de la ecuación de estado. El desarrollo de esta investigación ha permitido caracterizar patrones en los modos de oscilación no radiales de diversos tipos de estrellas de neutrones, aportando nuevos conocimientos para comprender su estructura interna y comportamiento dinámico. A pesar de los avances alcanzados, persiste la necesidad de contar con observaciones más precisas y simulaciones avanzadas que permitan acotar las incertidumbres asociadas a parámetros microfísicos, cuyas variaciones tienen un impacto significativo en las propiedades macroscópicas de los objetos compactos.