A história das estrelas de nêutrons
Landau propôs a existência das estrelas de nêutrons em 1934 dois anos depois da descoberta dos nêutrons por Chadwick. Foi proposto por Landau que as estrelas de nêutrons seriam formadas após explosões de supernova onde estrelas muito massivas explodiriam e se reduzissem sua massa a um volume suficientemente pequeno a estrela de nêutrons seria criada.
Já em 1967 o astrônomo inglês A. Hewshi detectou os primeiros pulsares, que são estrelas de nêutrons que basicamente emitem pulsos muito regulares, principalmente na faixa de comprimento de onda de rádio.
O que é uma estrela de nêutrons?
São estrelas ultracampactas (só perdendo para o buraco negro) e com gravidade extremamente alta. A densidade no centro dessas estrelas pode chegar a 10^15 g/cm³. As estrelas de nêutrons são remanescentes de supernova, ou seja, são os restos da explosão de uma supernova. Essas estrelas que tem entre 1,5 ~ 3 massas solares após a explosão têm seu diâmetro reduzido de forma extremamente brusca e isso comprime as moléculas e até as órbitas dos elétrons. Agora vejamos o que acontece com os átomos das estrelas de nêutrons.
Normalmente, os átomos encontrados na natureza tem entre as órbitas dos elétrons e o núcleo muito espaço. Como na figura a seguir podemos ver que o raio do átomo é consideravelmente grande em relação ao próprio núcleo e que os elétrons orbitam a uma distância significativa.
Mas imagine uma matéria tão compacta que força os elétrons a se aproximarem tanto do núcleo que eles literalmente batem nos prótons e nêutrons. Bem, é isso que acontece em uma estrela de nêutrons, a matéria é tão compacta que a minúscula órbita dos elétrons os forçam a bater contra os prótons criando assim nêutrons. A imagem a seguir ilustra isso:
Esse processo ocorre principalmente no centro da estrela pois é lá onde a gravidade e a pressão são mais intensas. O calor, pressão e quantidade nêutrons são tão grandes que criam um “mar” de superfluido formado principalmente por nêutrons.
Esse é uma ilustração do interior de uma estrela de nêutrons
A formação de estrelas de nêutrons
Algumas estrelas, ao chegarem no fim de suas vidas, podem sofrer explosões violentas que ejetam suas camadas externas para o espaço e depois adquirem a forma de uma estrela de nêutrons quando o tamanho da estrela é reduzido a um raio de no máximo algumas dezenas de quilômetros. Isso ocorre pois as reações nucleares que mantinham a estrela estável acabaram então a força gravitacional comprime a estrela.
Como a imagem mostra, conforme o raio da estrela fica menor sua rotação fica cada vez mais rápido o que ajuda a criar uma enorme pressão dentro da estrela, portanto, isso ajuda na criação dos nêutrons.
Essas estrelas giram muito rápido como podemos ver na figura anterior, seu período de rotação podem ser milésimos de segundo. Elas tem uma crosta extremamente dura e por isso pouca radiação consegue escapar da estrela mas as que conseguem em geral são raios gamma e ondas de rádio na forma de jatos e quando isso acontece temos o tipo de estrela conhecido como pulsar que nada mais é do que um canhão de radiação que sai da estrela.
Essas são as estrelas de nêutrons. Para aqueles que quiserem mais informações sobre elas podem acessar online uma Lista de pulsares em sistemas binários compilada por Robert Johnston.
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