Estrela de nêutron

Autor: Leandro Alegsa

26-01-2021

Uma estrela de nêutrons é uma estrela muito pequena e densa, feita quase que completamente de nêutrons. São pequenas estrelas com um raio de cerca de 11-11,5 quilômetros. Elas têm uma massa de cerca do dobro da do Sol. Elas são as menores e mais densas estrelas conhecidas no Universo. São o que resta de uma enorme estrela que explodiu como uma supernova.

A densidade da estrela é como a do núcleo de um átomo. Eles têm fortes campos magnéticos, entre ¹⁰⁸ e ¹⁰¹⁵ vezes mais fortes do que o da Terra. O campo gravitacional na superfície da estrela de nêutrons é cerca de 2×1011 vezes mais forte do que na Terra.

Para imaginar como é densa uma estrela de nêutrons, pegue toda a massa de nosso sol (que tem um diâmetro de 1.392.000 quilômetros (865.000 milhas)) e empurre-a para um tamanho que caberia em uma bola com 19 quilômetros (12 milhas) de diâmetro. Outra maneira de entender a densidade é esta: uma colher de chá de matéria da estrela de nêutrons pesaria 6 bilhões de toneladas.

As estrelas do nêutron giram muito rápido, de 0,001 segundo até 30 segundos para girar. Elas vêm em diferentes tipos. Podem emitir feixes de radiação eletromagnética como pulsares. Outros tipos são magnetares e pulsares binários.

Eles estão a mais de 600.000 graus Kelvin em temperatura. As estrelas de nêutrons que podem ser observadas são muito quentes e normalmente têm uma temperatura superficial de cerca de 600.000 K.

A radiação do pulsar PSR B1509-58, uma estrela de nêutrons de rotação rápida, faz brilhar o gás próximo em raios X (dourado, de Chandra) e ilumina o resto da nebulosa, aqui vista em infravermelho (azul e vermelho, de WISE)

Um modelo que mostra como seria uma estrela de nêutrons no interior

História

Em 1934, Walter Baade e Fritz Zwicky propuseram a existência de estrelas de nêutrons, apenas um ano após a descoberta do nêutron por James Chadwick.

Procurando a origem de uma supernova, eles sugeriram que nas explosões de supernova as estrelas comuns são transformadas em estrelas que consistem em nêutrons extremamente compactos, que eles chamaram de estrelas de nêutrons. Baade e Zwicky sugeriram que a liberação da energia de ligação gravitacional das estrelas de nêutrons alimenta a supernova: "No processo da supernova, a massa em massa é aniquilada".

Pensava-se que as estrelas de nêutrons eram muito fracas para serem detectáveis. Pouco trabalho foi feito sobre elas até novembro de 1967, quando Franco Pacini (1939-2012) apontou que se as estrelas de nêutrons girassem e tivessem grandes campos magnéticos, então ondas eletromagnéticas seriam emitidas. O radioastrônomo Antony Hewish e sua assistente de pesquisa Jocelyn Bell em Cambridge logo detectaram pulsos de rádio de estrelas que agora são conhecidos como pulsares.

Perguntas e Respostas

P: O que é uma estrela de nêutrons?

R: Uma estrela de nêutrons é uma estrela muito pequena e densa, feita quase completamente de nêutrons. Tem um raio de cerca de 11 a 11,5 quilômetros e uma massa de cerca do dobro da do Sol.

P: Quão densa é uma estrela de nêutrons?

R: A densidade da estrela é como a do núcleo de um átomo, com seu campo gravitacional na superfície sendo 2x1011 vezes mais forte do que na Terra. Para colocá-la em perspectiva, toda a massa do nosso sol poderia ser empurrada para dentro de uma bola com 19 quilômetros de diâmetro. Uma colher de chá de matéria proveniente da estrela de nêutrons pesaria 6 bilhões de toneladas.

P: A que velocidade giram as estrelas de nêutrons?

R: As estrelas de nêutrons giram muito rápido, de 0,001 segundo até 30 segundos para girar.

P: Que tipos de estrelas existem?

R: Há diferentes tipos, como pulsares, magnetares e pulsares binários que emitem feixes de radiação eletromagnética ou têm campos magnéticos fortes entre 108 e 1015 vezes mais fortes do que os da Terra, respectivamente.

P: Que temperatura eles normalmente têm?

R: As estrelas de nêutrons que podem ser observadas são muito quentes e normalmente têm uma temperatura superficial de cerca de 600000 K (600000 graus Kelvin).