Un gran tema. En primer lugar, diez gigatesla es sólo el campo magnético cerca de un magnetar - un tipo especial de estrella de neutrones. Se habló de ellas, por ejemplo, en este artículo de Scientific American de 2003:
https://web.archive.org/web/20120204052553if_/http://solomon.as.utexas.edu/~duncan/sciam.pdf
Las estrellas de neutrones ordinarias tienen campos magnéticos 1000 veces más débiles.
Es cierto que en las estrellas magnetares, los átomos se exprimen hasta formar puros más finos que la longitud de onda Compton del electrón, que está entre el radio del electrón (y también el radio del núcleo) y el radio del átomo.
Sin embargo, es un campo tan fuerte que ocurren muchas otras cosas. Por ejemplo, hay una interacción de caja entre 4 fotones, causada por un bucle de electrones virtuales. Esto es normalmente insignificante - por lo que decimos que las ecuaciones de Maxwell son lineales en los campos electromagnéticos. Sin embargo, en campos magnéticos tan fuertes, la no linealidad entra en acción y un fotón a menudo se divide en dos, o viceversa.
Así que hay muchas novedades en estos campos. Un magnetar que estuviera a 1000 millas nos mataría debido al diamagnetismo del agua en nuestras células.
Magnetares y fusión
Su idea de utilizar magnetares para apoyar la fusión es creativa, por supuesto. Pero creo que para iniciar la fusión hay que apretar los núcleos más cerca que la longitud de onda Compton del electrón, que aún es $2.4 \times 10^{-12}$ metros, mucho mayor que el radio nuclear. Habría que añadir dos o tres órdenes de magnitud más al estrujamiento. Un magnetar no es suficiente para eso.
Cuando se tienen átomos tan brutalmente deformados, no se pueden descuidar las reacciones nucleares en las que intervienen electrones, que normalmente se consideran "pequeñas partículas distantes irrelevantes" que no influyen en los procesos nucleares. Sin embargo, si sus funciones de onda se reducen a radios mucho más cortos que la longitud de onda Compton, su energía cinética aumenta considerablemente. Con una anchura de la función de onda comparable a la longitud de onda de Compton, la energía/masa total del electrón aumenta en un O(100%) aproximadamente. Este aumento procede únicamente de las direcciones "finas", pero es suficiente.
Ahora, observa que la diferencia entre la masa del neutrón y la del protón es de sólo 2,5 masas del electrón. Así que si aprietas el electrón de forma que su energía total aumente más de 2,5 veces, se favorece energéticamente que los protones del interior de tu (no tan) "cristal" absorban el electrón y se conviertan en neutrones.
Así que creo que toda la materia que se encuentre cerca del magnetar se convertirá en la misma materia de la que está hecha la propia estrella de neutrones. Eso ocurrirá antes de que los protones tengan la oportunidad de crear nuevos estados ligados, como los núcleos de hierro (que querías producir por fusión). Terminará con neutrones y casi ningún protón, el mismo estado de materia del que está hecha la propia estrella. En cierto sentido, creo que esto no debería ser sorprendente - si es sorprendente para alguien, debería haberse hecho la pregunta de por qué no queda materia ordinaria en las estrellas de neutrones.
¿Cuál es la escala de tiempo tras la cual los electrones son absorbidos para convertir los protones en neutrones? Se trata de un proceso mediado por la interacción nuclear débil, como las desintegraciones beta. Recordemos que el tiempo de vida del neutrón es de 15 minutos, pero es un tiempo anómalamente largo debido a algunos accidentes cinemáticos. Los objetos normales del mismo tamaño, como los átomos en forma de cigarro extremadamente comprimidos, se desintegrarían más rápidamente (en neutrones y neutrinos, en este caso). Por otra parte, los electrones de los átomos en forma de cigarro ocupan una región mayor que los quarks del neutrón. Pero esto sólo puede sumar como mucho 4 órdenes de magnitud. Resumiendo, creo que en cuestión de días o meses, si no más rápidamente, los electrones se tragarían para crear neutrones.
Todo lo mejor Lubos
