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O que é uma estrela de nêutrons?

O que é?

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Estrelas de nêutrons são um entre os possíveis estágios finais da vida de estrelas massivas que pertencem à sequência principal. As estrelas que não são massivas o suficiente para originarem um buraco negro transformam-se em estrelas de nêutrons.

Estrelas de nêutrons são pequenas, porém extremamente quentes e densas, apresentam altíssimas gravidades e podem ter campos magnéticos extremos.

Leia também: O que é matéria escura?

Como surgem as estrelas de nêutrons?

O processo que dá origem às estrelas de nêutrons são as supernovas, processo que ocorre quando uma estrela consome todo o seu combustível. Assim que isso acontece, cessam-se as fusões nucleares no núcleo da estrela, causando, assim, um colapso gravitacional: suas camadas externas são ejetadas em grandes velocidades e para todas as direções do espaço. Um pequeno núcleo, entretanto, mantém-se coeso, dando origem à estrela de nêutrons.

Como o nome sugere, essas estrelas são formadas exclusivamente por nêutrons. Isso acontece porque o núcleo que resulta da morte das estrelas é extremamente massivo, sua gravidade compacta-o cada vez mais, fazendo com que prótons e elétrons fundam-se em nêutrons.

Qual é o tamanho de uma estrela de nêutrons?

As estrelas de nêutrons têm um tamanho médio que varia entre 10 km e 30 km de diâmetro. Entretanto, por serem geralmente estrelas de brilho muito fraco e diminutas, quando comparadas às outras estrelas, seu tamanho é estimado indiretamente. Isso ocorre por meio das interações gravitacionais entre elas e outros astros circundantes, ou ainda, mediante a detecção de gases e poeira cósmica que formam discos de acreção, que giram em alta velocidade ao redor dessas estrelas, tornando sua detecção mais fácil.

Concepção de uma estrela de nêutrons emitindo um feixe de partículas.
Concepção de uma estrela de nêutrons emitindo um feixe de partículas.

Quanto “pesa” uma estrela de nêutrons?

As estrelas de nêutrons originam-se de outras estrelas que tinham massas de 10 a 30 vezes superiores à do Sol. O resultado da morte dessas grandes estrelas provoca o surgimento de uma estrela de nêutrons que pode ter entre 2 e 3 massas solares.

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Qual é a densidade de uma estrela de nêutrons?

Depois dos buracos negros, as estrelas de nêutrons são os corpos celestes mais densos já descobertos pelo homem. A densidade de uma estrela de nêutrons pode variar entre 3,7.1017 kg/m³ e 5,9.1017 kg/m³, ou seja, são centenas de trilhões mais densas que o Sol.

Tamanha densidade resulta no fato de o volume de uma colher de chá (5 ml) da matéria contida em uma estrela de nêutrons tenha cerca de um bilhão de toneladas!

Qual é a estrela de nêutrons mais próxima da Terra?

A estrela de nêutrons mais próxima da Terra até hoje é conhecida como Calvera e encontra-se na constelação da Ursa Menor, a uma distância que pode variar entre 250 e 1000 anos-luz daqui.

Veja também: O que são exoplanetas?

Curiosidades sobre estrelas de nêutrons

Algumas estrelas de nêutrons que possuem campos magnéticos intensos são chamadas de magnetares.
Algumas estrelas de nêutrons que possuem campos magnéticos intensos são chamadas de magnetares.
  • Algumas estrelas de nêutrons giram muito rápido em volta de seu próprio eixo. O recorde de velocidade é da estrela PSR J1748-2446ad, que completa 716 voltas em torno de si mesma a cada segundo, por esse motivo sua superfície rotaciona à 25% da velocidade da luz
  • A gravidade na superfície de uma estrela de nêutrons varia em torno de 2.1012 m/s². Assim, se um objeto fosse solto à 1 m de altura em uma estrela de nêutrons de 12 km de diâmetro, chegaria à superfície da estrela com uma velocidade de 1400 km/s!
  • A dilatação temporal devido à gravidade das estrelas de nêutrons faria com que 8 anos lá equivalessem a 10 anos na Terra.
  • O campo magnético das estrelas de nêutrons pode chegar à marca de 1011 T. Para se ter uma ideia, o maior campo magnético artificial já produzido pelo homem foi de 1200 T e, ainda assim, 50 milhões de vezes mais intenso que o campo magnético da Terra.
  • Algumas estrelas de nêutrons emitem feixes extremamente intensos e concentrados de partículas e raios x, bem como ondas de rádio, o que faz com que essas estrelas sejam conhecidas como pulsares.

 

Por Rafael Helerbrock
Professor de Física

Gostaria de fazer a referência deste texto em um trabalho escolar ou acadêmico? Veja:

HELERBROCK, Rafael. "O que é uma estrela de nêutrons?"; Brasil Escola. Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-uma-estrela-de-neutrons.htm. Acesso em 19 de junho de 2021.

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