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Formidáveis fenômenos das estrelas-faróis

Pulsares podem ter a massa do Sol e ainda caber na Baía de Guanabara

O Prêmio Nobel de Física deste ano, dado a Joseph Taylor e Russell Hurse – pela descoberta de um pulsar em 1974 – confirma, mais uma vez, a extraordinária riqueza de fenômenos criada por essa categoria de estrelas, inadequadamente chamadas pulsantes na época de sua descoberta, na década de 60. Ainda hoje, depois de 400 pulsares descobertos conhecemos apenas os fatos básicos; estamos longe de desvendar o cenário completo. O mecanismo dos pulsares lembra muito o de um farol marítimo, pois ele emitem luz apenas em dois sentidos, como dois fachos. Além disso, como a estrela gira, os fachos vê-se apenas um facho, mas há um para cada pólo da estrela).
Para quem está na direção dos fachos, tudo que passa como se a estrelas piscasse, ou pulsasse. O que acontece, de fato, é que a luz só pode ser vista uma vez a cada volta – e quem está fora da faixa nada vê. Uns poucos pulsares emitem luz visível, mas a maioria emite luz na freqüência de rádio. Os detalhes de onde e como é produzida a luz ainda não são bem conhecidos. Sabe-se que os cones de luz saem dos pólos magnéticos da estrela, cujo eixo está inclinado em relação ao eixo de rotação, como no caso da Terra. O campo magnéticos de um pulsar é incomparavelmente mais forte que o da Terra, e a densidade de sua matéria, inimaginável: um chiclete feito com tal matéria alcançaria 100 milhões de toneladas.

Nessa situação, não há átomos. Os prótons ficam tão próximos dos elétrons que os engolem, e assim se tornam nêutrons. Daí o nome estrela de nêutrons que se dá a tais astros. Uma estrela de nêutrons tem massa equivalente à do Sol em um diâmetro de apenas de apenas 10 quilômetros: caberia na Baía de Guanabara. Ela gira em torno de si mesma em segundos, ou até milésimos de segundo, e com tal estabilidade que só perderia para modernos relógios atômicos, em precisão. Para emitir luz, não pode estar isolada: ela precisa comer porque não tem combustível interno. Assim, uma presa possível são os gases do espaço vizinho – sobras da explosão que dá origem a esse tipo de astro. Outra possibilidade é a estrela de nêutrons sugar matéria de uma companheira, caso forme um sistema duplo. Os pulsares duplos são tão raros quanto importantes. Um exemplo é o PSR 19313+16, que a cada 7,75 horas dá uma volta em torno de outra estrela distante 700 000 quilômetros (ou seja, o par se encaixaria com perfeição no interior do Sol, cujo raio tem aquela extensão). Como pulsa com imensa velocidade, 17 vezes por segundo, o PSR 1913+16 levou à descoberta de dois efeitos só explicáveis pela Teoria da Relatividade de Einstein. O mais importante é um atraso crescente no período orbital dos pulsares – o tempo que um leva pata contornar o outro. O atraso é de 4 décimos de milésimos de segundo por ano.

Isso é exatamente o que prevê a Teoria da Relatividade de Einstein. Suas equações dizem que, ao serem aceleradas, as massas emitem as chamadas ondas gravitacionais. O mecanismo é análogo ao das cargas elétricas – uma das diferenças é que estas ao serem forçadas a oscilar numa antena de rádio ou TV, emitem as mais familiares ondas eletromagnéticas. Procuradas há muito te tempo, as ondas gravitacionais são fracas demais para serem captadas pelas antenas feitas com a tecnologia atual. Não admiraria, portanto, se sua detecção indireta por Taylor e Hulse os tenha ajudado a ganhar o Nobel. E os pulsares guardam muitos outros tesouros, quase intocados. Basta dizer que certos saltos no seu período de pulsação parecem produzidos num mar de nêutrons dentro da estrela. Este é o único lugar onde se pode estudar um superfluido de nêutrons. Nem os mais sonhadores imaginam que um laboratório desse tipo seja construído na Terra.