Descobriram uma estrela de nêutrons quase massiva demais para existir

Estrelas de nêutrons estão entre os astros mais intrigantes do Universo. Para começar, elas podem ser consideradas zumbis. Afinal, são os restos mortais ultracompactos de estrelas massivas que explodem em supernovas.

Ultracompactos mesmo: um cubinho do material do qual uma estrelas de nêutrons é feita pesa mais ou menos o mesmo que toda a população humana no planeta — 100 milhões de toneladas.

Agora, astrônomos dos EUA descobriram a mais impressionante estrela de nêutrons da história da astronomia. Localizada a cerca de 4,6 mil anos-luz da Terra, ela tem uma massa equivalente a de 2,17 vezes a do nosso Sol, só que tudo isso fica socado numa esfera de apenas 30 quilômetros de diâmetro.

São dimensões minúsculas para um corpo celeste – existem muitas cidade com tamanhos maiores que esse – quanto mais um astro tão “pesado”. Ele é quase massivo demais para ser de verdade: beira o limite teórico para a existências desses objetos.

É que as estrelas de nêutrons vivem, literalmente, à beira do colapso. Concentram tanta massa em um volume tão apertado que, se “engordam” um pouquinho além de um certo ponto de virada, elas são engolidas pela própria gravidade e viram buracos negros.

Os cientistas ainda não têm um valor cravado para esse limite, assim como também não sabem ao certo diversos detalhes sobre esses sóis tão misteriosos. Há grandes questões em aberto, como o estado da matéria dentro de corpos tão densos. Lá no interior, os nêutrons esmagados fluem livremente em um fluido? Ou viram uma sopa de exóticas partículas subatômicas como quarks ou sabe-se lá o quê?

São respostas difíceis de se obter pelo simples motivo de não ter como criar um objeto desses no laboratório. Só dá para observá-los a distância. Mas a descoberta promete lançar luz sobre essas incertezas.

Batizada oficialmente de J0740+6620, a gorducha é também um pulsar: estrela de nêutrons que gira bem depressa e emite feixes gêmeos de ondas de rádio de seus polos magnéticos. Essa emissão é tão frenética que pode chegar a centenas de voltas por segundo. A maneira como essa cadência compassada afeta os objetos espaciais ao seu redor permite que os astrônomos estudem estrelas, a própria natureza do espaço-tempo, e a relatividade geral.

Esse pulsar não está sozinho em sua agitada dança cósmica. Ao seu lado, orbita outra estrela “morta” — uma anã branca, núcleo exposto de uma estrela com massa moderada. O nosso Sol, inclusive, está destinado a se tornar uma anã branca um dia.

Foi graças à sincronia dos dois objetos que os pesquisadores conseguiram determinar com precisão várias de suas características. Quando a anã branca passa em frente ao pulsar, provoca uma minúscula variação no sinal emitido. As ondas demoram 10 milionésimos de segundo a mais para chegar até nós.

Isso porque, como Einstein nos ensinou, a gravidade da estrela companheira distorce o espaço-tempo ao redor e faz com que os pulsos percorram um leve desvio antes de voltar à trajetória inicial.

Esse fenômeno é chamado pelos especialistas de “Atraso de Shapiro”. Com o tempo exato do atraso em mãos, não foi tão complicado calcular a massa da anã branca, e daí para descobrir a do pulsar, foi moleza. Os resultados foram publicados nesta segunda (16) no periódico Nature Astronomy. Esse extraordinário laboratório natural entregou dados que vão ajudar a resolver alguns dos maiores mistérios sobre as estrelas de nêutrons.