Estrelas de Nêutrons: Relógios do Universo

Publicado: 7 de fevereiro de 2013 em curiosidades

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Imensas bolas de gás em chamas, assim podemos de forma muito simples, definir uma estrela. Corpos imensos de incrível massa, muitos milhões de vezes maiores que a nossa pequenina Terra. O Sol, como a estrela mais próxima de nós, permitiu aos astrofísicos os primeiros estudos complexos sobre a física e evolução das estrelas.

Na maior parte de sua vida a estrela realiza a fusão nuclear do hidrogênio, o seu principal componente físico. Esta fusão os astrônomos chamam de queima do hidrogênio. A temperatura na superfície é de milhares de graus Celsius e no interior milhões de graus.

Durante 80% da vida a estrela está equilibrada, queimando hidrogênio em explosões termonucleares e contra-balanceando esta força com a gravidade. A gravidade de uma estrela é muito grande, isto se deve a sua enorme massa. Enquanto as explosões nucleares empurram o gás para fora, a força da gravidade puxa tudo para o interior, desta forma a estrela fica estabilizada.

Alguns tipos de estrelas, ao chegarem no final de suas vidas, após ocorrerem períodos turbulentos, onde muitas vezes explosões violentas ejetam matéria para o espaço, adquirem a forma de uma estrela de nêutrons. Na estrela de nêutrons a atividade de explosões nucleares acabou. A força de gravidade se torna imensa e comprime a matéria dentro de uma esfera de raio equivalente a uma cidade  como São Paulo, algumas dezenas de kilometros. Isto é algo fantástico, que podemos chamar de um milagre da natureza.

Assim sendo, a matéria que anteriormente adquiriu forma de hidrogênio, hélio e outros elementos da tabela periódica, agora devido a efeitos de pressão enorme, perde suas características de carga, seus elétrons, e tudo é convertido em nêutrons. Estes nêutrons estão tão comprimidos devido à pressão, que muitos dizem que a estrela de nêutrons é um único núcleo atômico, gigantesco. Para vocês terem uma idéia, é tanta matéria num espaço tão pequeno, que se pudéssemos cortar um cubo de um cm de aresta da estrela e pesar numa balança, com certeza esta balança teria que medir numa escala de milhares de toneladas.

Este corpo extremamente massivo, devido a uma lei física chamada conservação de momento angular1, gira muito rápido. Seu período de rotação varia de milésimos de segundo até poucos segundos. A velocidade na superfície destas estrelas chega a ser décimos (10, 20%) da velocidade da luz, 300000 km/s.

Um campo magnético muito forte também pertence a estas estrelas, a pouca radiação que escapa da sua superfície, na forma de ondas de rádio, raios gama, etc, sai pelos pólos norte ou sul magnéticos, onde o campo magnético, assim como num imã, converge. Quando um destes feixes de radiação que saem dos pólos é direcionado para a Terra, devido à rotação da estrela, conseguimos observar um pulso nos nossos detectores de rádio. Um pulso periódico e muito preciso, mais preciso que o melhor de nossos relógios.

Quando as estrelas de nêutrons foram descobertas, na década de 60, acreditou-se de se tratar de um sinal de extraterrestres, devido a sua extrema precisão nos pulsos. Mas descobriu-se que se tratava de mais um capricho da natureza e da magia de suas leis.

Os pulsares ou estrelas de nêutrons tornam a teoria uma realidade observacional, tornam as leis verdadeiras e nos mostram os mistérios do universo.

1- A conservação de momento angular é testada por nós naquele experimento de laboratório onde sentamos numa cadeira que gira e seguramos um peso em cada mão com os braços estendidos. Se começarmos a girar e aproximarmos lentamente os braços de nosso tórax, perceberemos que a cadeira gira cada vez mais rápido, sem que seja necessário novo impulso.

 

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