Em princípio, criar um buraco negro de massa estelar é fácil. Simplesmente espere que uma grande estrela chegue ao fim de sua vida e observe seu núcleo colapsar sob seu próprio peso. Se o núcleo tiver mais massa do que 2 a 3 sóis, ele se tornará um buraco negro. Menor do que cerca de 2,2 massas solares e se tornará uma estrela de nêutrons. Menor que 1,4 massas solares e se torna uma anã branca.
Os buracos negros também podem se formar através da colisão de duas estrelas de nêutrons. Se eles se fundirem em um objeto com mais do que o limite crítico, eles devem criar um buraco negro. Mas qual é exatamente esse limite? Um novo estudo da Physical Review Letters procura responder a essa pergunta. A equipe fez várias simulações de computador de fusões de estrelas de nêutrons e descobriu que o limite crítico não é apenas uma questão da massa total das duas estrelas. Em vez disso, o resultado depende da estrutura interna das estrelas de nêutrons, que é algo que ainda não entendemos totalmente.
O interior de uma estrela de nêutrons depende da equação de estado da matéria nuclear, que descreve coisas como a rigidez do material e quão bem ele conduz o calor. Existem várias equações de estado propostas, cada uma com propriedades ligeiramente diferentes, de modo que a equipe simulou fusões com uma série de equações de estado.
Eles descobriram que, se o interior de uma estrela de nêutrons for relativamente elástico ou “macio”, mesmo uma fusão de pequenas estrelas de nêutrons criará um buraco negro. Mas se o interior for mais rígido, eles não se transformarão em um buraco negro. Em vez disso, eles criarão uma grande estrela de nêutrons em rotação rápida que pode resistir ao colapso gravitacional. Um fator crítico que determina o resultado é se os núcleos se dividem em quarks durante a colisão.
Esta pesquisa pode ser crucial para a nossa compreensão das estrelas de nêutrons e dos buracos negros. Em 2017, os observatórios de ondas gravitacionais LIGO e Virgo detectaram a fusão de duas estrelas de nêutrons, embora não pudessem dizer se o resultado era um buraco negro ou uma grande estrela de nêutrons. Com o tempo, mais dessas fusões devem ser vistas e devemos ser capazes de determinar o limite crítico para a criação de um buraco negro. Combinado com este novo trabalho, devemos ser capazes de determinar qual equação de estado fornece a melhor descrição do interior de estrelas de nêutrons.
Publicado em 14/11/2020 11h27
Artigo original:
Estudo original:
Achou importante? Compartilhe!
Assine nossa newsletter e fique informado sobre Astrofísica, Biofísica, Geofísica e outras áreas. Preencha seu e-mail no espaço abaixo e clique em “OK”: