Astrofísicos da Universidade de Goethe (Frankfurt) conseguiram estabelecer um novo limite para a massa máxima de estrelas de nêutrons: não mais do que 2,16 massas solares.
Estrelas de nêutrons foram descobertas pela primeira vez na década de 1960. e, a partir daquele momento, era importante entender qual era a sua máxima massividade. Ao contrário dos buracos negros, essas estrelas não podem ganhar massa arbitrariamente.
Com um raio de 12 km e uma massa duas vezes a solar, as estrelas de nêutrons são consideradas um dos objetos mais densos do espaço. Eles conseguem formar campos gravitacionais tão poderosos que podem competir com buracos negros. Geralmente sua massa é 1,4 vez a solar, mas existem pulsares, como PSR J0348 + 0432, cujo número atinge 2,01 massas solares.
A densidade dessas estrelas é incrível. Imagine que o Himalaia se espremeu em uma caneca de cerveja! Mas há sinais de que uma estrela de nêutrons com máxima massa entrará em colapso em um buraco negro se você adicionar pelo menos um nêutron. Para obter um limite máximo exato de solidez, os cientistas aplicaram a abordagem da “relação universal”. Ou seja, quase todas as estrelas de nêutrons se assemelham, o que significa que suas propriedades podem ser expressas em termos de quantidades adimensionais. Os pesquisadores combinaram relações universais com dados sobre os sinais de uma onda gravitacional e subseqüente radiação eletromagnética (kilon). Isso simplifica muito os cálculos, pois os torna independentes da equação de estado.
Como resultado, temos um excelente exemplo da interação da pesquisa teórica e experimental. No futuro próximo, espera-se que a astronomia das ondas gravitacionais seja capaz de observar eventos similares. Isso reduzirá ainda mais a incerteza e ajudará a entender melhor o comportamento de uma substância sob condições extremas.
