Cientistas do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) transformaram uma nuvem de átomos de lítio em um análogo da matéria líquida de estrelas de nêutrons e pela primeira vez foram capazes de rastrear como as ondas sonoras se propagam através dela. Esta descoberta fornecerá mais dados sobre a estrutura do interior das estrelas de nêutrons. Os resultados do estudo foram publicados na revista Science.
Imagem: TASS
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Pulsares e outros tipos de estrelas de nêutrons são os restos de estrelas queimadas. Após a explosão de uma supernova, seus núcleos colapsam em uma pequena esfera, comparável em tamanho a uma pequena cidade. A matéria encolhe dentro deles, como resultado das reações que começam, durante as quais elétrons e prótons se fundem. Como resultado, a antiga estrela se transforma completamente em uma bola de nêutrons.
O que as estrelas de nêutrons realmente são e como se parecem por dentro, os cientistas ainda não podem dizer com certeza. Pesquisadores do MIT recriaram uma das formas possíveis de matéria em estrelas de nêutrons. O experimento foi realizado com uma nuvem de átomos de lítio-6, que foram resfriados a temperaturas próximas do zero absoluto. Os átomos foram irradiados com dois feixes de laser de forma que ficassem dentro de uma armadilha de luz, o que fazia com que os átomos se comportassem como partículas nas camadas médias líquidas de uma estrela de nêutrons.
Ao recriar uma forma semelhante de matéria em laboratório, os cientistas foram capazes de rastrear como ela interage com as ondas acústicas. Foram feitas observações sobre como o movimento do som leva a uma mudança na posição dos átomos de lítio. As observações mostraram que as ondas acústicas se propagam em uma nuvem de átomos exatamente como previsto pelos cálculos da mecânica quântica.
Essas medições são importantes para que os astrônomos tenham a oportunidade de usar métodos sismológicos para determinar a estrutura e as propriedades das camadas profundas do interior das estrelas de nêutrons. Os cientistas também esperam que seus experimentos ajudem a entender quais tipos de ondas gravitacionais podem ser geradas por estrelas de nêutrons. O estudo pode ajudar a determinar parte do comportamento do plasma quark-gluon, que é a matéria primária do Universo, que existia nos primeiros momentos após o Big Bang e tinha características semelhantes.