Estrela de nêutrons é mais densa do que se acreditava possível

Redação do Site Inovação Tecnológica - 28/10/2010

Os pulsos de rádio da estrela de nêutrons são ligeiramente retardados conforme eles passam nas proximidades da anã branca. O efeito, previsto por Einstein, permitiu que os astrônomos medissem a massa dos dois astros.
[Imagem: Bill Saxton, NRAO/AUI/NSF]

Estrela de nêutrons

Astrônomos descobriram a estrela de nêutrons mais maciça já encontrada, uma descoberta com um grande impacto em vários campos da física e da astrofísica.

A razão para tanta surpresa é que a estrela de nêutrons tem uma massa muito superior ao que as atuais teorias previam - se as teorias atuais estivessem corretas, tal estrela não deveria existir.

"Esta estrela de nêutrons tem duas vezes mais massa do que o nosso Sol. Isto é surpreendente, e tanta massa significa que vários modelos teóricos para a composição interna das estrelas de nêutrons agora terão que ser descartados," disse Paul Demorest, do Observatório Nacional de Radioastronomia dos Estados Unidos (NRAO ).

Pulsar

Os cientistas usaram um efeito da Teoria da Relatividade Geral, de Albert Einstein, para medir a massa da estrela de nêutrons e de sua companheira, uma estrela anã branca.

A estrela de nêutrons é um pulsar, que emite feixes de ondas de rádio como um farol, lançados através do espaço conforme ele gira - e como gira: cerca de 317 vezes por segundo.

A dupla, conhecida pelos cientistas como PSR J1614-2230, localizada a cerca de 3.000 anos-luz de distância, está em uma órbita quase exatamente alinhada com a Terra. Essa orientação foi essencial para permitir a medição da massa.

Conforme a anã branca fica diretamente na frente do pulsar, em relação à Terra, as ondas de rádio do pulsar que chegam até nós devem passar muito perto da anã branca.

Essa proximidade atrasa a chegada dessas ondas de rádio à Terra devido à distorção do espaço-tempo produzida pela gravidade da anã branca. Este efeito, chamado de Retardo de Shapiro (ou Atraso de Shapiro) permitiu que os cientistas medissem com precisão a massa dos dois astros.

Matéria exótica

"Esta medição de massa também tem implicações para nossa compreensão da matéria em densidades extremamente altas e para muitos detalhes da física nuclear," acrescenta Demorest.

Estrelas de nêutrons são "cadáveres" super densos de estrelas muito pesadas que explodiram como supernovas. Com toda a sua massa aglutinada em uma esfera do tamanho de uma pequena cidade, seus prótons e elétrons são esmagados juntos para formar nêutrons.

Uma estrela de nêutrons 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.

Essa tremenda densidade torna as estrelas de nêutrons um "laboratório" ideal para o estudo dos estados mais densos e mais exóticos da matéria conhecida pela física.

Tanta massa, afirmam os cientistas, muda a compreensão da composição de uma estrela de nêutrons.

Alguns modelos teóricos postulam que, além de nêutrons, essas estrelas também deveriam conter algumas outras partículas subatômicas exóticas, chamadas hiperons ou condensados de kaons.

"Nossos resultados descartam essas ideias", afirma Scott Ransom, também do NRAO.

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