Quando o núcleo de uma estrela massiva esgota o seu combustível nuclear, sofre um colapso gravitacional. Se a massa restante do núcleo estiver entre aproximadamente 1,4 e 3,0 massas solares, forma-se uma estrela de nêutrons. As estrelas de nêutrons são objetos extremamente densos com um raio típico de cerca de 10 quilômetros. A matéria dentro de uma estrela de nêutrons é tão compactada que prótons e elétrons se fundem para formar nêutrons, daí o nome “estrela de nêutrons”. A força gravitacional em uma estrela de nêutrons é imensa e exerce enorme pressão sobre os nêutrons.

Agora, se a massa da estrela de nêutrons exceder um certo valor crítico, conhecido como massa de Chandrasekhar, que é de aproximadamente 1,4 massa solar, a força gravitacional supera a pressão de degeneração de nêutrons. Isso leva a um novo colapso da estrela de nêutrons. Os detalhes exatos do que acontece a seguir ainda são objeto de pesquisas ativas e dependem de vários fatores, como a rotação da estrela e a presença de um forte campo magnético. No entanto, vários cenários são propostos:

1. Formação de um buraco negro:Se a estrela de nêutrons colapsada exceder a massa crítica de um buraco negro, ela entrará em colapso ainda mais sob sua própria gravidade e formará um buraco negro. Neste caso, a atração gravitacional é tão forte que nada, nem mesmo a luz, consegue escapar da região. O horizonte de eventos, a fronteira além da qual é impossível escapar, circunda o buraco negro.

2. Plasma Quark-Gluon:Em certos casos, em vez de formar um buraco negro, a estrela de nêutrons pode sofrer uma transição de fase onde os nêutrons se decompõem em seus quarks e glúons constituintes. Isto resulta na formação de um plasma de quark-gluon, que é um estado da matéria que existia no universo primitivo logo após o Big Bang.

3. Formação Magnetar:Se a estrela de nêutrons em colapso tiver um forte campo magnético, ela pode gerar campos magnéticos incrivelmente poderosos conhecidos como magnetares. Os magnetares emitem radiação eletromagnética, incluindo raios X e raios gama, e podem exibir explosões repentinas de energia chamadas erupções magnéticas.

Estes são alguns resultados possíveis quando uma estrela de neutrões moribunda colapsa sob a sua gravidade, mas o comportamento exato depende das condições específicas e continua a ser uma área ativa de investigação astrofísica.