Estrelas de nêutrons são esferas quase perfeitas

Redação do Site Inovação Tecnológica - 20/07/2021

Uma estrela de nêutrons é uma esfera quase perfeita, com saliências de apenas uma fração de milímetro em um diâmetro de 10 km.
[Imagem: ESO/L. Calçada]

Montanhas de uma estrela de nêutrons

Depois de construir novos modelos de como devem ser alguns dos objetos de maior massa do Universo, astrônomos concluíram que as estrelas de nêutrons devem ser lisas como nenhum outro corpo celeste conhecido.

Pesando quase tanto quanto o Sol, as estrelas de nêutrons medem apenas cerca de 10 km de diâmetro, semelhante em tamanho a uma grande cidade, o que as torna alguns dos objetos mais densos do Universo.

Isso significa que uma estrela dessas pode ser várias vezes mais densa do que o núcleo de um átomo - uma colher de chá do material de uma estrela de nêutrons pesaria mais de 500 milhões de toneladas.

Por serem extremamente compactas, essas estrelas têm uma gravidade fenomenal, cerca de um bilhão de vezes mais forte do que a Terra. Isso comprime qualquer relevo superficial até dimensões minúsculas.

Segundo os cálculos de Fabian Gittins e colegas da Universidade de Southampton, no Reino Unido, as estrelas de nêutrons não devem ter montanhas mais altas do que algumas frações de milímetro.

Isso significa que o remanescente estelar é uma esfera quase perfeita - embora sejam bilhões de vezes menores do que na Terra, essas deformações de uma esfera perfeita são conhecidas como montanhas.

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Os pulsares são estrelas de nêutrons que giram a grande velocidade - mas há alguns pulsares que parecem ser mais velhos do que o Universo.
[Imagem: ESA]

Densidade da matéria e ondas gravitacionais

A equipe usou modelagem computacional para construir estrelas de nêutrons digitais e submetê-las a uma série de forças para identificar como as montanhas são criadas e se sustentam em sua superfície.

Eles também avaliaram o papel da matéria nuclear ultradensa no suporte das montanhas, com os resultados mostrando que as maiores montanhas produzidas alcançam apenas uma fração de milímetro de altura, o que é 100 vezes menor do que as estimativas anteriores.

"Nas últimas duas décadas, tem havido muito interesse em entender o quão grandes essas montanhas podem ser antes que a crosta da estrela de nêutrons se quebre, e a montanha não possa mais ser sustentada," contextualizou Gittins.

Os cálculos anteriores presumiam que a estrela de nêutrons estava esticada de tal forma que a crosta estava perto de se romper em todos os pontos. No entanto, o novo modelo indica que essa condição não é fisicamente realística.

Ondas gravitacionais

Já foram detectadas ondas gravitacionais produzidas pelo choque de estrelas de nêutrons, mas os astrônomos tinham esperança de detectar essas ondulações do espaço-tempo causadas por estrelas desse tipo que giram muito rápido - esses corpos celestes são conhecidos como pulsares. Contudo, como as montanhas são menores do que se calculava, isso não será tão fácil quanto se presumia.

"Estes resultados mostram como as estrelas de nêutrons são realmente objetos extraordinariamente esféricos. Além disso, eles sugerem que observar ondas gravitacionais de estrelas de nêutrons em rotação pode ser ainda mais desafiador do que se pensava anteriormente," disse Gittins.

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