Os astrônomos encontraram uma estrela de nêutrons no limite do que é possível.
As estrelas de nêutrons estão entre os objetos mais densos do Universo, resultado de explosões de supernovas. A única coisa mais densa são os buracos negros, e se uma estrela de nêutrons adquirir massa suficiente, espera-se que ela entre em colapso em um buraco negro. Graças a novas pesquisas, os astrônomos acreditam que sabem o quão grande essa estrela de nêutrons deve ser – e encontraram uma que está literalmente nesse limite.
Conforme relatado no The Astrophysical Journal Letters, o objeto em questão é chamado PSR J0952-060 e é um pulsar viúva negra. É um pulsar e não apenas uma estrela de nêutrons regular porque gira muito rápido em torno de seu eixo com um jato de material apontando para nós, então pulsa. Essa pulsação é rápida – 707 vezes por segundo.
A parte da viúva negra é porque ela roubou material e destruiu seu companheiro original que se tornou um gigante vermelho. Esse roubo ajudou o pulsar a girar mais rápido, levando a partículas mais energéticas saindo dos pulsares. Este vento de partículas devasta a outra estrela, reduzindo-a ao tamanho de um planeta e depois a nada. Neste sistema, o companheiro agora pesa apenas 20 vezes a massa de Júpiter.
Ao mesmo tempo, o pulsar pode ganhar mais massa – mas até certo ponto. Ao estudar uma dúzia de pulsares viúva negra, os pesquisadores descobriram um número razoável para a massa mais alta que uma pode ter antes que a estrela de nêutrons colapse sob seu peso. O PSR J0952-060 está lá, pesando 2,35 vezes a massa do nosso Sol.
“Ao combinar essa medida com as de várias outras viúvas negras, mostramos que as estrelas de nêutrons devem atingir pelo menos essa massa, 2,35 mais ou menos 0,17 massas solares”, o autor principal Roger Romani, professor de física na Stanford’s School of Humanities and Sciences e membro do Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology, disse em um comunicado. “Por sua vez, isso fornece algumas das mais fortes restrições à propriedade da matéria em várias vezes a densidade vista nos núcleos atômicos. De fato, muitos modelos populares de física da matéria densa são excluídos por esse resultado.”
Dado que não podemos ver os buracos negros enquanto eles estão envoltos pelo horizonte de eventos, este objeto é o objeto visível mais denso que conhecemos. Ao estudar esses e outros objetos semelhantes, os físicos podem descobrir novos comportamentos de partículas fundamentais que não poderiam ser recriadas na Terra.
“Sabemos mais ou menos como a matéria se comporta em densidades nucleares, como no núcleo de um átomo de urânio”, disse Alex Filippenko, o ilustre professor de astronomia da Universidade da Califórnia, Berkeley. “Uma estrela de nêutrons é como um núcleo gigante, mas quando você tem uma massa solar e meia desse material, que é cerca de 500.000 massas terrestres de núcleos todos grudados, não está claro como eles se comportarão.”
A equipe continuará procurando esse tipo de estrela na esperança de refinar essa medição de massa e entender ainda melhor o limiar entre estrelas de nêutrons e buracos negros.
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