¿Qué es la materia degenerada?
La materia degenerada es una forma extraña de materia exótica creada en los núcleos de estrellas masivas, donde los átomos o incluso las partículas subatómicas están empacadas tan estrechamente que la fuente primaria de presión ya no es térmica sino cuantil dictada por las limitaciones establecidas por el principio de exclusión Pauli, lo que afirma que no dos partículas pueden ocupar el mismo estado cuántico. También es útil en algunas circunstancias tratar los electrones de conducción en los metales como materia degenerada, debido a su alta densidad. La materia degenerada, específicamente hidrógeno metálico, se ha creado en un laboratorio antes, utilizando presiones de más de un millón de atmósferas (> 100 GPa).
La materia degenerada es única en que su presión solo está dictada parcialmente por la temperatura, y la presión de hecho permanecería incluso si la temperatura de la materia disminuyera a Absolute Zero. Esto es bastante diferente a los gases ideales sobre los que aprendemos en la clase de física, donde la temperatura y la presión/volumen están estrechamente relacionados.
En ordenPara aumentar la densidad, las formas comunes de materia degenerada incluyen hidrógeno metálico, presente en grandes cantidades en el núcleo de planetas masivos como Júpiter y Saturno; materia enana blanca, que se encuentra en enanos blancos, en los que nuestro sol se convertirá algún día; Neutronium, encontrado en estrellas de neutrones, el punto final de la evolución estelar para estrellas de 1.35 a aproximadamente 2.1 masas solares; Materia extraña; o Quark Matter, también postulada para existir dentro de estrellas muy masivas.
En enanos blancos, el material se conoce como materia de desgénica de electrones, porque no hay energía suficiente para colapsar los electrones en núcleos atómicos y producir neutronio. En las estrellas de neutrones, el material se llama materia de neutrones degenerados, porque la presión es tan grande que los electrones se fusionan con protones para crear materia que consiste en nada más que neutrones. En condiciones normales, los neutrones libres se degeneran en un protón y un electrón enUnos 15 minutos, pero bajo la tremenda presión de una estrella de neutrones, la materia solo de neutrones es estable.
Se cree que la forma más extrema de materia degenerada, asunto extraño, existe en estrellas de quark, estrellas con una masa en algún lugar entre estrellas de neutrones y agujeros negros, en los que se crea los cuarks constituyentes de neutrones y una sopa de quark. Las estrellas de Quark son un posible candidato para la misteriosa materia oscura que constituye la mayor parte de la masa de galaxias observadas.