"Massa nuclear" pode soar como uma mistura sofisticada preparada por um chef de gastronomia molecular, mas na verdade está a anos-luz de distância (literalmente) do espaguete que você encontraria na cozinha. Este tipo estranho de macarrão é amassado abaixo da crosta de estrelas de nêutrons e, em um novo estudo, uma poderosa simulação de computador tentou manipular este macarrão estelar para descobrir que é o material mais forte do cosmos.

Então, como essa massa nuclear se tornou o super-macarrão do universo? Nós vamos, é porque ele é criado dentro de estrelas de nêutrons que agem como panelas de pressão extrema.

Estrelas de nêutrons são os corpos estelares de estrelas massivas que ficaram sem combustível e explodiram como supernovas. Esses minúsculos objetos giratórios têm apenas cerca de 20 quilômetros de largura e, no entanto, compactam toda a massa do nosso sol. Eles são tão densos que apenas uma colher de chá de matéria estelar de nêutrons pesa tanto quanto uma montanha na Terra! As estrelas de nêutrons, portanto, não são compostas de matéria "normal", mas sim de matéria degenerada - nêutrons extremamente compactos que são esmagados por forças gravitacionais incrivelmente poderosas.

A extrema gravidade de uma estrela de nêutrons fará com que as camadas externas se solidifiquem como uma crosta com um núcleo líquido abaixo. Debaixo da crosta, forças poderosas agitam entre os nêutrons e prótons dentro da matéria da estrela de nêutrons, fazendo com que o material assuma algumas formas surpreendentes, como cilindros longos e planos planos. Os astrofísicos se referem a essas formas como "lasanha, "" espaguete "e" nhoque, "e coletivamente como massa nuclear. Entender como essa massa nuclear funciona é uma preocupação fundamental para nossos cientistas amantes da lasanha.

"A força da crosta estelar de nêutrons, especialmente a parte inferior da crosta, é relevante para um grande número de problemas de astrofísica, mas não é bem compreendido, "disse Matthew Caplan, um pesquisador de pós-doutorado na Universidade McGill, em um comunicado.

Para entender melhor essa bagunça de macarrão, Caplan e sua equipe criaram a simulação de computador mais complexa já realizada em crostas de estrelas de nêutrons para entender como elas se deformam e se quebram. Acontece que a massa nuclear está longe de ser al dente; é o material conhecido mais forte do universo.

"Nossos resultados são valiosos para os astrônomos que estudam estrelas de nêutrons. Sua camada externa é a parte que realmente observamos, então precisamos entender que, a fim de interpretar as observações astronômicas dessas estrelas, "acrescentou Caplan.

Isso é especialmente importante porque os físicos agora podem medir as ondas gravitacionais:as ondulações no espaço-tempo causadas por objetos cósmicos massivos como estrelas de nêutrons e buracos negros girando, colidindo e se fundindo. A crosta das estrelas de nêutrons é, portanto, muito importante para a ciência entender. Na verdade, estrelas de nêutrons solitárias podem produzir suas próprias ondas gravitacionais fracas, criando "montanhas" rígidas na crosta, de acordo com pesquisa que foi aceita para publicação em agosto de 2018 na revista Physical Review Letters. Conforme as estrelas de nêutrons giram, essas montanhas perturbariam o espaço-tempo como uma hélice cortando a superfície de um lago calmo, gerando uma fonte constante de ondas gravitacionais que podemos detectar no futuro.

"Muita física interessante está acontecendo aqui sob condições extremas e, portanto, compreender as propriedades físicas de uma estrela de nêutrons é uma forma de os cientistas testarem suas teorias e modelos, "disse Caplan." Com este resultado, muitos problemas precisam ser revisados. Qual o tamanho da montanha que você pode construir em uma estrela de nêutrons antes que a crosta se rompa e entre em colapso? Qual será a sua aparência? E o mais importante, como os astrônomos podem observá-lo? "

Então, da próxima vez que você estiver fervendo seu penne, pare um minuto para refletir sobre as montanhas de massa nuclear que podem ravióli muito sobre a natureza das estrelas de nêutrons.

Há um verdadeiro cardápio de massas nucleares à disposição, variando de espaguete e antiespaguete a lasanha, nhoque e antignocchi. Também há defeitos e ... waffles.