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Os físicos preveem que as estrelas de nêutrons podem ser maiores do que se imaginava
Quando uma estrela massiva morre, primeiro ocorre uma explosão de supernova. Então, o que sobrou se torna um buraco negro ou uma estrela de nêutrons.
Por Kathleen Haughney - 16/05/2021


Uma imagem composta da supernova 1E0102.2-7219 contém raios-X do Chandra (azul e roxo), dados de luz visível do instrumento MUSE do VLT (vermelho brilhante) e dados adicionais do Hubble (vermelho escuro e verde). Uma estrela de nêutrons, o núcleo ultradenso de uma estrela massiva que entra em colapso e sofre uma explosão de supernova, é encontrada em seu centro. Crédito: NASA

Quando uma estrela massiva morre, primeiro ocorre uma explosão de supernova. Então, o que sobrou se torna um buraco negro ou uma estrela de nêutrons.

Essa estrela de nêutrons é o corpo celeste mais denso que os astrônomos podem observar, com uma massa cerca de 1,4 vezes o tamanho do sol. No entanto, ainda pouco se sabe sobre esses objetos impressionantes. Agora, um pesquisador da Florida State University publicou um artigo na Physical Review Letters argumentando que novas medições relacionadas à pele de nêutrons de um núcleo de chumbo podem exigir que os cientistas repensem as teorias sobre o tamanho total das estrelas de nêutrons .

Em suma, as estrelas de nêutrons podem ser maiores do que os cientistas previram anteriormente.

"A dimensão dessa pele, como ela se estende ainda mais, é algo que se correlaciona com o tamanho da estrela de nêutrons", disse Jorge Piekarewicz, um professor de física Robert O. Lawton.

Piekarewicz e seus colegas calcularam que uma nova medição da espessura da pele de nêutrons do chumbo implica um raio entre 13,25 e 14,25 quilômetros para uma estrela de nêutrons média. Com base em experimentos anteriores com a pele de nêutrons, outras teorias colocam o tamanho médio das estrelas de nêutrons em cerca de 10 a 12 quilômetros.

O trabalho de Piekarewicz complementa um estudo , também publicado na Physical Review Letters , por físicos com o Lead Radius Experiment (PREX) no Thomas Jefferson National Accelerator Facility. A equipe PREX conduziu experimentos que lhes permitiram medir a espessura da pele de nêutrons de um núcleo de chumbo em 0,28 femtômetros - ou 0,28 trilionésimos de milímetro.

Um núcleo atômico consiste em nêutrons e prótons. Se os nêutrons superam os prótons no núcleo, os nêutrons extras formam uma camada ao redor do centro do núcleo. Essa camada de nêutrons puros é chamada de pele.

É a espessura dessa pele que cativou os físicos experimentais e teóricos, porque pode lançar luz sobre o tamanho geral e a estrutura de uma estrela de nêutrons. E embora o experimento tenha sido feito com chumbo, a física é aplicável a estrelas de nêutrons - objetos que são um quintilhão (ou trilhão de milhões) de vezes maiores do que o núcleo atômico.

Piekarewicz usou os resultados relatados pela equipe PREX para calcular as novas medições gerais de estrelas de nêutrons.

"Não há experimento que possamos realizar em laboratório que possa sondar a estrutura da estrela de nêutrons", disse Piekarewicz. "Uma estrela de nêutrons é um objeto tão exótico que não fomos capazes de recriá-lo no laboratório. Portanto, qualquer coisa que possa ser feita no laboratório para restringir ou nos informar sobre as propriedades de uma estrela de nêutrons é muito útil."

Os novos resultados da equipe PREX foram maiores do que os experimentos anteriores, o que obviamente afeta a teoria geral e os cálculos relacionados às estrelas de nêutrons . Piekarewicz disse que ainda há mais trabalho a ser feito sobre o assunto e novos avanços na tecnologia estão constantemente aumentando a compreensão dos cientistas sobre o espaço.

"Está empurrando as fronteiras do conhecimento", disse ele. "Todos nós queremos saber de onde viemos, do que o universo é feito e qual é o destino final do universo."

 

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