21/06/2024 – 11:28
Um grupo de astrônomos espanhóis descobriu várias estrelas de nêutrons atipicamente frias para sua idade, o que questiona grande parte dos modelos científicos para estes tipos de objetos cósmicos, essenciais para a investigação das leis do universo.
A estrela de nêutrons J0205 tem 841 anos e uma temperatura em seu núcleo de 2,3 milhões de graus, atipicamente fria em comparação ao que os especialistas pensavam até agora, de acordo com relatório publicado pela revista especializada Nature Astronomy.
O estudo foi elaborado em conjunto pelo Instituto de Ciências do Espaço (ICE-CSIC), de Barcelona, em colaboração com o Instituto de Estudos Espaciais da Catalunha (IEEC) e a Universidade de Alicante.
Uma estrela de nêutrons é o resultado da explosão de uma estrela massiva em seu ciclo final de vida. É muito densa, com o equivalente a 1,4 Sol comprimido em uma esfera com diâmetro entre 20 a 30 quilômetros.
Além disso, é uma espécie de pião cósmico, que gira em torno de si mesmo a uma velocidade de 15 rotações por segundo, gerando um poderoso campo magnético e emissões de raios X.
Com este comportamento, estes astros “contêm informações únicas sobre as propriedades e o comportamento da matéria em condições extremas de densidade e de campo magnético”, afirma o estudo.
São condições que não podem ser replicadas em laboratório. Por isso, físicos criaram modelos teóricos, conhecidos como equações de estado, que permitem descrever teoricamente os processos físicos no interior de uma estrela de nêutrons. Devido à sua densidade, os átomos implodem e seus componentes (nêutrons, prótons…) adotam comportamentos estranhos.
A fusão de estrelas de nêutrons é a principal razão pela qual elementos pesados, como ouro ou platina, aparecem na Terra.
– 500 bilhões de graus –
Dois telescópios espaciais, XMM-Newton e Chandra, foram utilizados para detectar estas estrelas atipicamente frias, três até o momento.
“Em teoria, a sua temperatura é muito alta, mas atipicamente fria para a sua pouca idade” resume à AFP Alessio Marino, coautor do estudo e membro do Instituto de Ciências Espaciais de Barcelona.
Normalmente, a estrela nasce “a uma temperatura de aproximadamente 500 bilhões de graus e, em apenas alguns minutos, desce para abaixo dos 10 bilhões de graus”, explica à AFP Micaela Oertel, diretora de pesquisa do CNRS no Observatório de Estrasburgo e especialista nestes objetos compactos.
Sua temperatura diminui consideravelmente com a idade, após um milhão de anos.
Neste caso, os astrônomos calculam curvas de resfriamento de acordo com a idade, permitindo a comparação com as estrelas de nêutrons. E determinam a idade observando a nuvem residual da explosão original que deu origem às estrelas.
Segundo seus cálculos, a mais jovem, J0205, tem 841 anos. As outras duas têm 7.700 anos e entre 2.500 e 5.000 anos, respectivamente, com temperaturas de 1,9 a 4,6 milhões de graus. Pelo menos duas vezes inferiores às estrelas de nêutrons contemporâneas.
Apesar disso, “o resfriamento da estrela é algo realmente sensível à sua composição interna”, e particularmente à sua proporção de nêutrons em relação a prótons, segundo Micaela Oertel, que não participou do estudo.
A pesquisadora elogia este trabalho “extremamente interessante”, uma vez que restringe o número de modelos aplicáveis a estrelas de uma determinada massa.
