En física de astropartículas , un proceso Urca es una reacción que emite un neutrino y que se supone que participa en los procesos de enfriamiento en estrellas de neutrones y enanas blancas . El proceso fue discutido por primera vez por George Gamow y Mário Schenberg mientras visitaban un casino llamado Cassino da Urca en Urca , Río de Janeiro . Como Gamow relata en su autobiografía, el nombre fue elegido en parte para conmemorar el establecimiento de juego donde los dos físicos se conocieron por primera vez, y "en parte porque el proceso Urca da como resultado una rápida desaparición de energía térmica del interior de una estrella, similar a la rápida desaparición de dinero de los bolsillos de los jugadores en el Casino de Urca". [1] En el dialecto del sur de Rusia de Gamow, urca ( en ruso : урка ) también puede significar ladrón o gánster. [2] [3]
Los procesos Urca directos son los procesos de emisión de neutrinos más simples y se cree que son fundamentales en el enfriamiento de las estrellas de neutrones. Tienen la forma general
donde B
1y B
2son bariones ,
ℓ
es un leptón , y
no
yo(y
no
yo) son (anti-) neutrinos . Los bariones pueden ser nucleones (libres o unidos), hiperones como
O
,
Σ
y
O
, o miembros de laΔ isobara . El leptón es un electrón o un muón .
El proceso Urca es especialmente importante en el enfriamiento de las enanas blancas, donde un leptón (normalmente un electrón) es absorbido por el núcleo de un ion y luego transportado por convección fuera del núcleo de una estrella. Luego, se produce una desintegración beta. La convección luego lleva el elemento de vuelta al interior de la estrella, y el ciclo se repite muchas veces. Debido a que es poco probable que los neutrinos emitidos durante este proceso sean reabsorbidos, este es efectivamente un mecanismo de enfriamiento para las enanas blancas. [4]
El proceso también puede ser esencial en el enfriamiento de las estrellas de neutrones. Si una estrella de neutrones contiene un núcleo central en el que está activo el proceso Urca directo, el tiempo de enfriamiento se acorta en muchos órdenes de magnitud. [5]