Os cientistas descobriram uma nova chave para a compreensão do estranho funcionamento das estrelas de neutrões - objetos tão densos que contêm a massa de vários sóis em espaços menores do que uma cidade.
Acontece que existe uma relação universal que liga um trio de propriedades relacionadas com a rapidez com que a estrela gira, e o quão facilmente se deforma.
Esta relação pode ajudar os astrónomos a compreender a física dentro dos núcleos de estrelas de neutrões, e distinguir estas estrelas das suas primas ainda mais estranhas, as estrelas de quarks.
As estrelas de neutrões nascem quando estrelas massivas ficam sem combustível para a fusão nuclear e colapsam. Elas expelem as suas camadas exteriores, e os seus núcleos implodem sob a força da gravidade para tornarem-se cada vez mais densos.
Eventualmente, a pressão é tão grande que os átomos não conseguem reter a sua estrutura, e colapsam. Protões e electrões essencialmente fundem-se uns aos outros, produzindo neutrões, bem como partículas chamadas neutrinos leves. O resultado final é uma estrela cuja massa é 90% de neutrões.
As estrelas quark são bizarros objetos teoricos que são ainda mais densos do que estrelas de neutrões, onde até mesmo os neutrões não podem sobreviver e derretem em no seus quarks constituintes. "As estrelas quark não foram observadas", disse Nicolas Yunes, físico da Montana State University e co-autor do novo estudo que foi publicado online a 25 de julho na revista Science.
Parte do problema é que os cientistas não podem dizer definitivamente a diferença entre estrelas de neutrões e estrelas de quarks a partir de observações atuais, portanto, algumas das estrelas de neutrões conhecidas podem realmente ser estrelas de quarks. No entanto, a nova relação encontrada pelos astrónomos pode ajudar a distinguir os dois corpos super-densos.
Os pesquisadores descobriram que, para todas as estrelas de neutrões, há uma relação entre três grandezas: o momento de inércia da estrela, que define o quão rápido ela pode girar, e a facilidade com que a forma da estrela se deforma. A relação significa que, se uma destas quantidades pode ser medida, as outras podem ser deduzidas.
Embora anteriormente os cientistas pensassem que essas propriedades estivessem conectadas, eles não acreditavam que uma relação tão padrão fosse verdade. Aparentemente parece ser semelhante à relação conhecida nos buracos negros, que são ainda mais densos do que as estrelas de neutrões e de quarks.
"Para os buracos negros existe uma relação definitiva bem conhecida, mas que faz sentido, porque os buracos negros não têm estrutura interna", disse Yunes ao SPACE.com. "Nós todos esperavamos que isso não fosse verdade, uma vez que as estrelas são objetos que têm estrutura".
Entender essa relação nas estrelas de neutrões também poderia ajudar os cientistas a estudar a relatividade geral e as leis da física num forte campo gravitacional.
