Estrelas de nêutrons são maiores do que se imaginava, segundo este estudo
Por Daniele Cavalcante | Editado por Patricia Gnipper | 19 de Maio de 2021 às 09h30
Estrelas de nêutrons são objetos ultradensos, com aproximadamente o dobro da massa do Sol compactada em uma esfera com raio de apenas 10 km, segundo as estimativas normalmente aceitas pelos astrônomos. Contudo, uma nova pesquisa sugere que, na verdade, esses objetos excêntricos devem ser um pouco maiores do que se imagina.
- Estrelas de nêutrons podem abrigar outro tipo de matéria; entenda
- Este objeto é leve para um buraco negro e pesado para uma estrela de nêutrons
- Astrônomos descobrem estrela de nêutrons recém-nascida e altamente magnética
O novo estudo foi publicado na Physical Review Letters no mesmo dia (17) em que outra equipe publicou na mesma revista os resultados de um longo experimento que tenta estabelecer restrições para as estrelas de nêutrons. A segunda pesquisa, da qual participa o professor de física Jorge Piekarewicz, argumenta que medições sobre a camada de nêutrons ao redor de um núcleo de chumbo pode levar a novos modelos para estrelas de nêutrons.
Essas medições foram feitas pela colaboração PREx-II, sequência de uma pesquisa que remonta a 2009, quando a colaboração Lead Radius Experiment (PREX) utilizou como base um estudo publicado em 1989. Esses estudos tratam de algo chamado violação da paridade de núcleos, que a equipe PREX considerou “uma ferramenta limpa e poderosa para medir as distribuições espaciais de nêutrons nos núcleos com uma precisão sem precedentes”.
A intenção do PREX foi utilizar os equipamentos — agora mais modernos do que eram em 1989 — para validar as teorias sobre a medição da densidade de nêutrons, mais especificamente do raio de nêutrons do chumbo, o que seria útil para o estudo da estrutura das estrelas de nêutrons. Agora, a equipe do PREx-II, publicou novas descobertas que detalham o tamanho do núcleo de chumbo.
De acordo com os pesquisadores, os nêutrons em núcleos mais pesados, como o chumbo, tendem a se projetar para além dos prótons do núcleo, formando uma "pele". E a dimensão dessa pele, de acordo com o estudo de Piekarewicz, “é algo que se correlaciona com o tamanho da estrela de nêutrons”, o professor de física. Pois bem, segundo os resultados da colaboração PREx-II, a espessura dessa “pele” de nêutrons ao redor de um núcleo de chumbo é da ordem de 0,28 femtômetros - ou 0,28 trilionésimos de milímetro.
Com base nos resultados do PREx-II, Piekarewicz e seus colegas calcularam que a nova medida da espessura da camada de nêutrons no chumbo implica que uma estrela de nêutrons tem em média um raio entre 13,25 e 14,25 km. Em outras palavras, as estrelas de nêutrons podem ser maiores que os cientistas estimavam até então. Isso não muda, entretanto, o fato de que essas estrelas são um dos objetos mais densos do universo.
Embora essas medições do PREx-II tenham sido feitas em átomos de chumbo, e lembrando que ainda não se sabe do que, exatamente, é feito o núcleo de uma estrela de nêutrons, os cientistas consideram que os cálculos podem se aplicar perfeitamente para essas estrelas. "Não há experimento que possamos realizar em laboratório que possa sondar a estrutura da estrela de nêutrons", disse Piekarewicz. “Então, qualquer coisa que possa ser feita no laboratório para restringir ou nos informar sobre as propriedades de uma estrela de nêutrons é muito útil”.
Piekarewicz admite que ainda há muito trabalho a ser feito para uma medição ainda mais precisa, mas tanto a tecnologia quanto os esforços de colaborações internacionais como a PREx-II, que é formada por dezenas de pesquisadores de diferentes lugares do globo, a compreensão sobre os objetos mais exóticos do cosmos será cada vez maior. “Estão empurrando fronteiras do conhecimento", disse ele. "E todos nós queremos saber de onde viemos, do que o universo é feito e qual é o destino final do universo."