Evidenciada a presença de quark em estrelas de nêutrons

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3 de junho de 2020

Imagem artística de uma estrela de nêutrons

Físicos da Universidade de Helsinque, na Finlândia, e várias organizações nos Estados Unidos, Suíça, Noruega e Suécia apresentaram evidências da existência de quarks nos núcleos de estrelas de nêutrons. A suposição é baseada em boa concordância entre cálculos teóricos e observações astrofísicas disponíveis. Os resultados são publicados na revista Nature.

Estrelas de nêutrons são corpos compactos que surgem como resultado da evolução de algumas estrelas. A substância nelas é tão densamente compactada que todo o objeto pode constituir o núcleo. Nos últimos anos, a possibilidade de formação de núcleos consistindo em matéria quark ainda mais incomum (plasma de quarks e glúons) tem sido discutida ativamente. Os autores do novo trabalho realizaram cálculos numéricos das propriedades de uma estrela de nêutrons contendo um núcleo de quarks. As características específicas de tais objetos se ajustam bem aos dados observacionais obtidos nos últimos anos. Primeiro, o modelo teórico é consistente com as informações obtidas durante o registro das ondas gravitacionais da fusão de duas estrelas de nêutrons. Em segundo lugar, o modelo nos permite explicar a existência de estrelas de nêutrons inesperadamente duas vezes mais pesadas do que massas solares.

Embora as evidências obtidas sejam muito confiáveis, elas não são a resposta final para a questão da existência de estrelas de nêutrons com núcleos de quarks. “Ainda existe uma probabilidade pequena, mas diferente de zero, de que todas as estrelas de nêutrons sejam compostas apenas de matéria nuclear [ou seja, nêutrons]. No entanto, conseguimos quantificar o que esse cenário exigiria. Em resumo, o comportamento dessa matéria nuclear densa seria então verdadeiramente incomum. Por exemplo, a velocidade do som [nesta matéria] teria que atingir quase a velocidade da luz", diz o chefe de pesquisa, professor Aleksi Vuorinen. É considerado um progresso na astronomia das ondas gravitacionais.

Fontes

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