Novos modelos de estrelas de nêutrons mostram que suas montanhas mais altas podem ter apenas frações de milímetros de altura, devido à enorme gravidade dos objetos ultradensos. A pesquisa é apresentada hoje no National Astronomy Meeting 2021.
As estrelas de nêutrons são alguns dos objetos mais densos do Universo: pesam quase tanto quanto o Sol, mas medem apenas cerca de 10 km de diâmetro, semelhante em tamanho a uma grande cidade.
Por causa de sua compactação, as estrelas de nêutrons têm uma enorme atração gravitacional cerca de um bilhão de vezes mais forte do que a Terra. Isso comprime todas as características da superfície em dimensões minúsculas e significa que o remanescente estelar é uma esfera quase perfeita.
Embora sejam bilhões de vezes menores do que na Terra, essas deformações de uma esfera perfeita são conhecidas como montanhas. A equipe por trás do trabalho, liderada por Ph.D. o estudante Fabian Gittins, da Universidade de Southampton, usou modelagem computacional para construir estrelas de nêutrons realistas e submetê-las a uma série de forças matemáticas para identificar como as montanhas são criadas.
A equipe também estudou o papel da matéria nuclear ultradensa no suporte das montanhas e descobriu que as maiores montanhas produzidas tinham apenas uma fração de milímetro de altura, cem vezes menor do que as estimativas anteriores.
Fabian comenta: “Nas últimas duas décadas, tem havido muito interesse em entender o quão grandes essas montanhas podem ser antes que a crosta da estrela de nêutrons se quebre e a montanha não possa mais ser sustentada.”
Trabalhos anteriores sugeriram que as estrelas de nêutrons podem sustentar desvios de uma esfera perfeita de até algumas partes em um milhão, sugerindo que as montanhas podem ter até alguns centímetros. Esses cálculos presumiam que a estrela de nêutrons estava esticada de tal forma que a crosta estava perto de se quebrar em todos os pontos. No entanto, os novos modelos indicam que tais condições não são fisicamente realistas.
Fabian acrescenta: “Esses resultados mostram como as estrelas de nêutrons são realmente objetos extraordinariamente esféricos. Além disso, eles sugerem que observar ondas gravitacionais de estrelas de nêutrons em rotação pode ser ainda mais desafiador do que se pensava.”
Embora sejam objetos únicos, devido à sua intensa gravitação, estrelas de nêutrons girando com ligeiras deformações deveriam produzir ondulações no tecido do espaço-tempo conhecidas como ondas gravitacionais. Ondas gravitacionais de rotações de estrelas de nêutrons individuais ainda não foram observadas, embora os avanços futuros em detectores extremamente sensíveis, como LIGO avançado e Virgo, possam ser a chave para sondar esses objetos únicos.
Publicado em 22/07/2021 13h33
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