Estrela de nêutrons têm massa superior à prevista pela teoria
A maior estrela pulsante observada ainda lança dúvidas sobre as teorias de matéria exótica.
pulsos de rádio de uma estrela de nêutrons sugerem partículas exóticas são asbent do seu núcleo.
Bill Saxton, NRAO / AUI / NSF
Astrônomos anunciam na edição desta semana da revista Nature a descoberta da estrela de nêutrons com duas vezes a massa do Sol. Trata-se da estrela do tipo mais maciça já encontrada e, segundo os autores do artigo que escreve o achado, permite descartar uma série de teorias a respeito da composição desse tipo de astro. Estrelas de nêutrons são resquícios de estrelas que explodem como supernovas. Com uma massa gigantesca concentrada numa esfera com diâmetro em torno de 12 quilômetros, esses corpos têm seus prótons e elétrons esmagados uns de encontro aos outros, convertendo-se em nêutrons. Uma estrela desse tipo pode ser muito mais densa que um núcleo atômico, e uma colher de chá de material de estrela de nêutrons pesaria milhões de toneladas.
"A medição da massa tem implicações para a compreensão de toda a matéria em densidades extremamente altas e muitos detalhes da física nuclear", disse, em nota, um dos autores do estudo, Paul Demorest, do Laboratório Nacional de Radioastronomia dos Estados Unidos. Os pesquisadores usaram um efeito da Teoria da Relatividade Geral de Einstein para medir a massa da estrela de nêutrons, um pulsar chamado PSR J1614-2230, que é orbitado por uma anã branca. O par fica a cerca de 3.000 anos-luz da Terra. À medida que a órbita faz a anã branca cruzar a linha de visão entre a Terra e o pulsar, as ondas de rádio que partem da estrela de nêutrons têm de passar muito perto da estrela companheira. A gravidade da estrela anã causa uma distorção no espaçotempo que afeta as ondas.
Esse efeito permitiu que a massa das duas estrelas fosse medida. Os pesquisadores esperavam que a estrela de nêutrons tivesse uma vez e meia a massa do Sol (Limite de Chandrasekhar), mas determinaram que ela tinha, na verdade, o dobro da massa solar. Esse excesso de massa muda a compreensão da composição da estrela. Alguns modelos teóricos propõem que, além de nêutrons, a estrela poderia conter algumas partículas menos comuns, chamadas híperons, ou condensados de káons. Outra implicação, que será publicada no Astrophysical Journal Letters, indica que a estrela não pode conter quarks livres. Quarks são as partículas que compõem prótons e nêutrons. Se houver quarks no núcleo da estrela de nêutrons, eles não podem estar livres, mas devem estar interagindo fortemente entre si, como fazem no núcleo atômico.
"A medição da massa tem implicações para a compreensão de toda a matéria em densidades extremamente altas e muitos detalhes da física nuclear", disse, em nota, um dos autores do estudo, Paul Demorest, do Laboratório Nacional de Radioastronomia dos Estados Unidos. Os pesquisadores usaram um efeito da Teoria da Relatividade Geral de Einstein para medir a massa da estrela de nêutrons, um pulsar chamado PSR J1614-2230, que é orbitado por uma anã branca. O par fica a cerca de 3.000 anos-luz da Terra. À medida que a órbita faz a anã branca cruzar a linha de visão entre a Terra e o pulsar, as ondas de rádio que partem da estrela de nêutrons têm de passar muito perto da estrela companheira. A gravidade da estrela anã causa uma distorção no espaçotempo que afeta as ondas.
Esse efeito permitiu que a massa das duas estrelas fosse medida. Os pesquisadores esperavam que a estrela de nêutrons tivesse uma vez e meia a massa do Sol (Limite de Chandrasekhar), mas determinaram que ela tinha, na verdade, o dobro da massa solar. Esse excesso de massa muda a compreensão da composição da estrela. Alguns modelos teóricos propõem que, além de nêutrons, a estrela poderia conter algumas partículas menos comuns, chamadas híperons, ou condensados de káons. Outra implicação, que será publicada no Astrophysical Journal Letters, indica que a estrela não pode conter quarks livres. Quarks são as partículas que compõem prótons e nêutrons. Se houver quarks no núcleo da estrela de nêutrons, eles não podem estar livres, mas devem estar interagindo fortemente entre si, como fazem no núcleo atômico.
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