Veja um tipo de estrela tão estranha que faz buracos negros parecerem chatos.

Quando uma estrela gigante morre, ela entra em colapso e ou se transforma em buraco negro ou então em uma estrela de nêutrons supermassiva. Mas há outras possibilidades que ainda não foram comprovadas. Uma delas é um tipo teórico de estrelas tão interessante que fariam buracos negros parecerem chatos. Para entender este tipo de estrela especial, é necessário falar algumas coisinhas sobre as estrelas de nêutron.

Como o próprio nome sugere, elas são compostas em sua maioria por nêutrons, apesar de ter outros tipos de partículas também. Nossos modelos atuais sugerem que há uma camada externa de átomos comuns cercados por elétrons soltos, e mais para dentro há um núcleo de prótons e nêutrons. Ainda mais ao centro há uma mistura de nêutrons soltos, núcleo e elétrons livres. A composição do centro do centro, porém, ainda não foi determinada. O ponto-chave é que a estrela de nêutron é formada quando a força da gravidade é grande o suficiente para esmagar o conteúdo equivalente de uma estrela inteira em uma esfera pequena, de apenas 32km de diâmetro.

Com essa densidade tão absurda, a matéria assume uma nova forma, que é a matéria de nêutron que vemos em estrelas de nêutron. Se essa densidade é ainda mais intensa do que a estrela pode suportar, a estrela entra em colapso e forma o buraco negro.

Até aqui está simples, certo? Mas e se houverem outros tipos de estrelas compactas entre as estrelas de nêutron e os buracos negros? Afinal de contas, uma estrela compacta tem que ter pelo menos 10 vezes a massa do Sol para se tornar um buraco negro, e estrelas de nêutron que ficam nessa forma definitivamente têm entre 1.5 e 3 vezes a massa do Sol. Mas e as estrelas que têm massa entre 3 e 10 vezes a massa do Sol? É aqui que as coisas ficam estranhas.

O motivo pelo qual as estrelas de nêutron podem suportar tamanha força gravitacional é a propriedade quântica chamada pressão de degeneração. Basicamente, é aqui que a matéria alcança uma densidade tão alta que a única coisa que impede as partículas dos componentes de se separarem é que as leis da mecânica quântica impedem que elas ocupem o mesmo estado quântico. Já que nêutrons individuais são muito menores que átomos, é possível que eles sejam espremidos em uma estrela de nêutron do que seria se fossem átomos.

E se fosse alcançado um estado em que as estrelas de nêutron fossem ainda mais espremidas? Aí –pelo menos teoricamente –, os nêutrons poderiam começar a se quebrar em suas partes menores, os quarks. Nêutrons são compostos de um quark up e dois quark down. Alguns desses quarks podem se transformar nos irmãos mais pesados do quark, o quark strange, e a mistura resultante de quarks é conhecida como “matéria strange”.

Então, se essa estrela hipotética tiver apenas quarks dos tipos up e down, é uma estrela quark, mas se tiver quarks strange misturados também, é chamada de estrange quark.

Mas essas estrelas existem? Ainda não temos provas teóricas, mas há evidências empíricas para sua existência. Uma estrela de nêutron que se transformasse em uma estrela quark causaria uma violenta explosão no universo, algo como 10^47 joules de energia. Alguns pesquisadores acreditam que essas conversões estelares são responsáveis por algumas das mais intensas explosões de raio gama que já observamos. Se elas existissem, provavelmente seriam muito parecidas com a RX J1856.5-3754 e com a 3C58, que são fortes candidatas a serem estrelas quark.

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3 comentários em “Veja um tipo de estrela tão estranha que faz buracos negros parecerem chatos.

  1. Bom dia. Ótima matéria. Bom para quem se interessa pela quântica. Caro Jeferson, o que houve? Poucos posts. Sempre acompanhava o site…. Abraço!

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