Massa nuclear em estrelas de nêutrons pode ser o material mais forte do universo

Previsto para existir em estrelas mortas ultradensas chamadas estrelas de nêutrons, a massa nuclear pode ser o material mais forte do universo. Quebrar o material requer 10 bilhões de vezes a força necessária para quebrar o aço, por exemplo, relatam pesquisadores em um estudo aceito na Physical Review Letters .

Estrelas de nêutrons se formam quando uma estrela moribunda explode, deixando para trás um remanescente rico em nêutrons que é espremido a pressões extremas por forças gravitacionais poderosas, resultando em materiais com propriedades bizarras.

Cerca de um quilômetro abaixo da superfície de uma estrela de nêutrons, os núcleos atômicos são espremidos tão próximos que se fundem em aglomerados de matéria nuclear, uma densa mistura de nêutrons e prótons. Acredita-se que estes aglomerados ainda teóricos tenham a forma de gotas, tubos ou folhas. Ainda mais fundo na estrela de nêutrons, a matéria nuclear assume completamente. O núcleo inteiro da estrela queimada é matéria nuclear, como um núcleo atômico gigante.

A massa nuclear é incrivelmente densa, cerca de 100 trilhões de vezes a densidade da água. É impossível estudar um material tão extremo no laboratório.

Quando os núcleos atômicos são espremidos dentro de uma estrela de nêutrons, os cientistas pensam que globs de matéria nuclear se combinam em formas que lembram vários tipos de massas, incluindo nhoque (à esquerda nessas simulações de massas nucleares), espaguete (médio) e lasanha (à direita).

Os pesquisadores usaram simulações de computador para estender as folhas de "lasanha nuclear" e explorar como o material respondia. Imensas pressões foram necessárias para deformar o material, e a pressão necessária para tirar a massa foi maior do que para qualquer outro material conhecido.

Simulações anteriores haviam revelado que a crosta externa de uma estrela de nêutrons também era muito mais forte que o aço . Mas a crosta interna, onde a massa nuclear espreita, era um território inexplorado.

Os físicos ainda pretendem encontrar evidências do mundo real da massa nuclear. Os novos resultados podem fornecer um vislumbre de esperança. As estrelas de nêutrons tendem a girar muito rapidamente e, como resultado, podem emitir ondulações no espaço-tempo chamadas ondas gravitacionais, que os cientistas poderiam detectar em instalações como o Observatório Avançado de Gravitação de Ondas Gravitacionais, ou LIGO. Mas as ondulações do espaço-tempo só ocorrerão se a crosta de uma estrela de nêutrons for grumosa - o que significa que ela tem "montanhas" ou montes de material denso na superfície ou dentro da crosta.