Estrelas de nêutrons revelam segredos de quarks

Estrelas de nêutrons revelam segredos de quarks

Visão artística da fusão de duas estrelas de nêutrons

A matéria do quark é uma fase extremamente densa da matéria, representada por partículas subatômicas chamadas quarks. Pode existir na base das estrelas de nêutrons. Também pode ser criado no CERN do Grande Colisor de Hádrons. No entanto, o comportamento coletivo dos quarks é difícil de copiar.

Em um estudo recente, novos dados de estrelas de nêutrons ajudaram os cientistas a estabelecer restrições severas ao comportamento de massa dessa forma extrema de matéria. Para isso, foi utilizada a propriedade da estrela de nêutrons derivada da primeira observação de LIGO e Virgo. Estamos falando de ondas gravitacionais - uma ondulação no tecido do espaço-tempo, liberada no processo de fundir estrelas de nêutrons. Esta propriedade descreve a crueldade de uma estrela em resposta ao estresse causado pela atração gravitacional de seu vizinho. Ou seja, estamos falando de deformação das marés. Para descrever o comportamento coletivo de uma substância quark, os físicos estão acostumados a usar a equação de estado que relaciona a pressão de uma substância com outras características. Mas ainda assim não foi possível derivar uma equação única de estado para o quark. Foi possível obter apenas grupos de tais equações. Introduzindo os valores das deformações das marés de estrelas de nêutrons, foi possível reduzir drasticamente o tamanho do grupo de equações. Isso garante restrições mais rigorosas sobre as propriedades coletivas de matéria de quarks e matéria nuclear em altas densidades.

Tendo obtido novas conclusões, os pesquisadores usaram esses limites para formar as propriedades de uma estrela de nêutrons. Assim, foi possível estabelecer uma conexão entre o raio e a massa. Acontece que o raio de uma estrela de nêutrons, 1,4 vezes maior que o Sol, deve chegar a 10-14 km.

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