Objeto misterioso pode desafiar teorias sobre estrelas de nêutrons

Com 2,6 vezes a massa do Sol, corpo espacial pode ser a estrela de nêutrons mais massiva já encontrada ou o buraco negro menos massivo já detectado

Victor Pinheiro 24/06/2020 12h06
Colisão de estrelas de nêutrons
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Pesquisadores filiados à Colaboração Científica de LIGO, um projeto internacional dedicado ao estudo de ondas gravitacionais, identificaram um objeto astronômico que pode mudar a concepção da ciência sobre a dinâmica de buracos negros e estrelas de nêutrons - isto é, núcleos colapsados de estrelas.


Com ajuda de medidores de ondas gravitacionais localizados nos Estados Unidos e na Itália, os estudiosos registraram a colisão entre o objeto e um buraco negro com massa 23 vezes superior à do Sol. O que intriga os cientistas, no entanto, é a massa do corpo misterioso. Ele apresenta 2,6 vezes a massa solar. Trata-se de uma medida significativamente superior às propriedades encontradas em estrelas de nêutrons, e inferior à massa de buracos negros já identificados.

O desafio, segundo o artigo publicado na revista The Astrophysical Journal Letters, corresponde a determinar se o objeto detectado configura uma estrela de nêutrons supermassiva ou um buraco negro pouco massivo.

"É um desafio determinar o que é isso [o objeto]", disse Stephen Fairhust, coautor da pesquisa e Professor da Universidade de Cardiff, no Reino Unido, em entrevista à BBC News. "Trata-se do buraco negro mais leve de sempre, ou a estrela de nêutron mais massiva já encontrada?", afirmou.

Reprodução

O Brasil é membro oficial da Colaboração Científica LIGO desde 2011, por meio do grupo GWINPE, do Instituto Nacional de Pesquisas Especiais (INPE). Imagem: EGO/VIRGO COLLABORATION/PERCIBALLI

Implicações

Segundo reportagem da BBC News,  a descoberta atribui relevância a uma teoria de Fábio Antonioni, também professor da Universidade de Cardiff. O estudioso propõe a existência de buracos negros pouco massivos originados pela dinâmica de sistemas solares compostos por três ou mais estrelas centrais.

Já Bernard Schutz, professor do Max Planck Institute for Gravitational Physics in Potsdam, na Alemanha, diz que se o objeto misterioso for associado a uma grande estrela de nêutrons as concepções sobre como elas se formam devem ser revisadas.

"[Ainda] Não sabemos muito sobre a física nuclear de estrelas de nêutrons. Então quem está olhando para equações exóticas que tentam explicar o que acontece dentro delas podem estar pensando: 'talvez seja uma evidência de que possa existir estrelas de nêutrons muito mais pesadas'", disse Schutz à BBC News.

Tanto buracos negros como estrelas de nêutrons se formam a partir do processo de morte de estrelas. Se o astro apresentar propriedades supermassivas, ele colapsa na forma de um buraco negro. Já se a estrela tem massa inferior a um determinado limite, ela pode se transformar em uma densa esfera composta por partículas de nêutrons.

Uma estrela de nêutrons possui propriedades gravitacionais poderosas, mas existe uma força entre os nêutrons causada por um efeito da mecânica quântica conhecido como "pressão de degenerescência", que afasta as partículas e age contra a força gravitacional.

Teorias atuais apontam, no entanto, que a força gravitacional em estrelas de nêutrons de massa superior a 2,2 medidas solares é capaz de inibir a pressão de degenerescência, de forma que o objeto espacial pode se transformar em um buraco negro. 

"A física nuclear não é uma ciência precisa, em que sabemos tudo", afirmou Nils Andersonn, professor da Universidade de Southampton, à BBC News. Segundo ele, a dinâmica de forças nuclear em estrelas de nêutrons submetidas a condições extremas ainda é um mistério. Por isso, qualquer teoria sobre esses objetos ainda remete à incertezas.

Fonte: BBC

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