Estrela de nêutrons mais leve já encontrada pode conter quarks comprimidos

O remanescente de supernova HESS J1731-347 (amarelo e branco) hospedando uma estrela de nêutrons estranhamente pequena – Victor Doroshenko

Uma estrela de nêutrons mais leve do que parece possível pode ser tão pequena porque é composta de versões comprimidas de partículas chamadas quarks estranhos

A estrela de nêutrons mais leve já encontrada, com cerca de 0,77 vezes a massa do Sol, não se encaixa mais em nossa compreensão de como essas estrelas se formam. Pode até conter matéria exótica como quarks estranhos.

Até onde sabemos, uma estrela de nêutrons se forma depois que uma estrela gasta seu combustível e colapsa sob sua própria gravidade, explodindo a maior parte de sua matéria em uma onda de choque chamada supernova e deixando para trás um núcleo ultradenso. Nossa melhor compreensão desse processo sugere que a massa mínima deixada para trás pode ser cerca de 1,17 vezes a do nosso próprio sol.

Os astrônomos encontraram algumas estrelas de nêutrons que parecem ser menos pesadas, no entanto, chamadas de objetos compactos centrais, mas pensava-se que ter uma atmosfera de carbono as fazia parecer menores do que realmente eram.

Agora, Victor Doroshenko, da Universidade de Tübingen, na Alemanha, e seus colegas reanalisaram um desses objetos – encontrados no remanescente de supernova HESS J1731-347 – usando dados da missão de mapeamento estelar Gaia da Agência Espacial Européia para estimar melhor sua distância de nós. que influencia a forma como interpretamos o espectro de luz proveniente de um objeto distante. A equipe descobriu que seu tamanho pode ser melhor explicado sem uma atmosfera de carbono. Isso sugere que o objeto realmente tem cerca de 0,77 vezes a massa do sol e 20 quilômetros de largura.

Os pesquisadores conseguiram medir a distância da estrela de nêutrons da Terra porque ela tinha uma camada de poeira iluminada por uma estrela regular próxima, que o Gaia havia mapeado. Usando essa distância mais precisa e dados anteriores de raios-X, o grupo usou modelos para calcular várias estimativas para a massa e o raio da estrela de nêutrons.

“Se observarmos as massas das estrelas de nêutrons quando medidas com precisão, elas têm cerca de 1,4 massas solares”, diz Doroshenko. Entender por que esse objeto é muito menos massivo exigirá uma nova teoria de como eles se formam, diz ele.

Uma razão alternativa para sua baixa massa pode ser que a estrela de nêutrons seja composta de partículas elementares conhecidas como quarks estranhos que estão em um estado altamente comprimido, ou uma mistura de nêutrons e quarks – mas mais dados precisam ser coletados para entender o que é. é feito, diz Doroshenko.

“Isso apresenta um quebra-cabeça de: ‘Como essa estrela de nêutrons de 0,7 massa solar começou sua vida e de onde veio?’ É muito menor do que esperávamos normalmente”, diz Fabian Gittins da Universidade de Southampton, Reino Unido.


Publicado em 25/10/2022 08h37

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