terça-feira, 18 de maio de 2021

Estrelas de nêutrons podem ser maiores do que se pensava

Quando uma estrela massiva morre, ao início ocorre uma explosão de supernova. Depois, o que resta torna-se ou um buraco negro ou uma estrela de nêutrons.


© NASA (supernova 1E0102.2-7219)

A imagem acima é uma composição da supernova 1E0102.2-7219 em raios X obtida pelo Chandra (azul e roxo), luz visível pelo instrumento MUSE do Very Large Telescope (vermelho claro) e dados adicionais pelo telescópio espacial Hubble (vermelho escuro e verde). Uma estrela de nêutrons pode ser encontrada no seu centro.

Esta estrela de nêutrons é o corpo celeste mais denso que pode ser observado, com uma massa cerca de 1,4 vezes a do Sol. No entanto, ainda pouco se sabe sobre estes objetos impressionantes. Agora, um estudo argumenta que novas medições relacionadas com a estrela de nêutrons com um núcleo de chumbo podem exigir que os cientistas repensem as teorias sobre o tamanho geral destas estrelas. 

Em suma, as estrelas de nêutrons podem ser maiores do que os cientistas previram anteriormente. Pesquisadores calcularam que uma nova medição da espessura da camada de nêutrons do chumbo indica um raio entre 13,25 e 14,25 quilômetros para uma estrela de nêutrons média. 

Com base em experiências anteriores, outras teorias colocam o tamanho médio das estrelas de nêutrons em cerca de 10 a 12 quilômetros. Este trabalho desenvolvido por Jorge Piekarewicz, professor de física na Universidade Estatal da Flórida, EUA, complementa um estudo realizado por físicos do PREX (Lead Radius Experiment) no Acelerador Nacional Thomas Jefferson, EUA. 

A equipe do PREX realizou experiências que lhes permitiram medir a espessura da camada de nêutrons de um núcleo de chumbo a 0,28 femtômetros. Um núcleo atômico consiste de nêutrons e prótons. Se os nêutrons superam [em número] os prótons no núcleo, os nêutrons extra formam uma camada em torno do centro do núcleo. A espessura desta camada de nêutrons puros que cativou os físicos experimentais e teóricos, porque pode evidenciar o tamanho geral e a estrutura de uma estrela de nêutrons. E embora a experiência tenha sido feita com chumbo, a física é aplicável às estrelas de nêutrons, objetos que são um quintilhão de vezes maiores do que o núcleo atômico. 

Piekarewicz usou os resultados relatados pela equipe PREX para calcular as novas medições gerais das estrelas de nêutrons. "Não há experiência que possamos realizar em laboratório que consiga sondar a estrutura de uma estrela de nêutrons," disse Piekarewicz. "Uma estrela de neutrões é um objeto tão exótico que não fomos capazes de recriá-la em laboratório. Portanto, qualquer coisa que possa ser feita em laboratório para restringir ou nos informar sobre as propriedades de uma estrela de nêutrons é muito útil." 

Os novos resultados da equipe PREX eram maiores do que os das experiências anteriores, o que obviamente afeta a teoria geral e os cálculos relacionados com as estrelas de nêutrons. Ainda há mais trabalho a ser feito sobre o assunto e novos avanços na tecnologia estão constantemente melhorando a compreensão dos cientistas sobre o espaço.

Fonte: Florida State University

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