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As estrelas de neutrões são uma das coisas mais extremas do Universo.

Elas são como núcleos de átomos gigantes com quilómetros de diâmetro. Inacreditavelmente densas, e violentas.

Mas como pode algo assim sequer existir?

A vida de uma estrela é dominada por duas forças em equilíbrio - a sua própria gravidade, e a pressão de radiação da sua própria reacção de fusão.

No núcleo das estrelas, o hidrogénio é fundido em hélio. Eventualmente, o hidrogénio no núcleo esgota-se.

Se a estrela é massiva o suficiente, o hélio é agora fundido em carbono.

Os núcleos dessas estrelas massivas tornam-se compostas em camadas como cebolas. À medida que os núcleos atómicos cada vez mais pesados se acumulam no centro.

O carbono é fundido em néon, o que leva ao oxigénio, o que conduz a silício. Eventualmente, a reacção da fusão converte em ferro, que não se pode fundir noutro elemento.

Quando a fusão pára, a pressão de radiação cai rapidamente. A estrela perde o equilíbrio.

E se a massa do núcleo exceder cerca de 1,4 massas solares, dá-se um colapso catastrófico.

A parte exterior do núcleo atinge uma velocidade de até 70,000 km/s, enquanto entra em colapso para o centro da estrela.

Agora, apenas as forças fundamentais dentro de um átomo podem lutar contra o colapso gravitacional.

A repulsa da mecânica quântica dos electrões é levada de vencida, e electrões e protões fundem-se em neutrões, comprimidos tão densamente como um núcleo atómico.

As camadas externas da estrela são catapultadas para o espaço, numa violenta explosão de super nova.

Pelo que, agora temos uma estrela de neutrões. A sua massa é entre 1 a 3 sóis, mas comprimido num objecto de cerca de 25 km de largura.

E encontra-se 500 mil vezes a massa da Terra nesta pequena bola. É aproximadamente o diâmetro de Manhattan.

É tão densa que um centímetro cúbico de uma estrela de neutrões contém a mesma massa que um cubo de ferro de 700 m de diâmetro.

Isso é cerca de 1 milhar de milhões de toneladas, tão massivo como o Monte Everest, num espaço do tamanho de um cubo de açúcar.

A gravidade de uma estrela de neutrões também é bastante impressionante. Se deixasses cair um objecto de uma altura de 1 m, ele teria atingido o solo da estrela num microsegundo, e teria acelerado até 7,200,000 km/h.

A superfície é super plana, com irregularidades de 5 mm, no máximo, com uma atmosfera super fina de plasma incandescente.

A temperatura da superfície tem cerca de 1,000,000 graus Celsius, em comparação a 5600 graus Celsius do nosso Sol.

Vamos ver o interior da estrela de neutrões. A crosta é extremamente dura, e é provável feita de uma grelha de nucleos de átomos de ferro, num um mar de electrões fluindo através deles.

Quanto mais nos aproximamos do núcleo, mais neutrões e menos protões vemos, até que tornasse numa sopa incrivelmente densa de neutrões indistintos.

Os núcleos de estrelas de neutrões são muito, muito estranhos. Não temos a certeza de quais são as suas propriedades, mas o nosso melhor palpite é de matéria degenerada de neutrões superfluida ou uma espécie de matéria quark ultra-densa, chamado plasma de quark-glúons.

Isso não faz qualquer sentido na forma tradicional, e só pode existir num ambiente tão radicalmente extremo.

Em muitos aspectos, uma estrela de neutrões é semelhante a um núcleo de átomo gigante. A diferença mais importante é que os núcleos de átomos são mantidos juntos por uma interacção forte,

e as estrelas de neutrões, por gravidade.

Como se tudo isto não fosse extremo o suficiente, vamos observar algumas outras propriedades. As estrelas de neutrões giram muito, muito rápido.

As jovens, várias vezes por segundo.

E se houver uma estrela pobre por perto para alimentar a estrela de neutrões, ela pode rodar centenas de vezes por segundo.

Como por exemplo, o objecto PSRJ1748-2446ad. Ele gira a aproximadamente 252,000,000 km/h.

Isto é tão rápido, que a estrela tem uma forma algo estranha. Chamamos pulsares a estes objectos porque eles emitem um sinal de rádio forte.

E o campo magnético de uma estrela neutrões é de aproximadamente um bilião de vezes mais forte do que o campo magnético da Terra.

Tão forte, que os átomos dobram quando entram na sua área.

Ok, eu acho que já demonstramos o que queríamos. As estrelas de neutrões são alguns dos mais extremos, mas também alguns das mais interessantes objectos do Universo.

Com sorte, um dia nós enviaremos naves espaciais para aprender mais sobre elas, e tirar algumas fotos boas.

Mas não nos devemos chegar demasiado perto.