Pode parecer que confundir uma estrela com um buraco negro é difícil. Afinal, algumas são as principais fontes de luz do Universo e outras são famosas por sua capacidade de absorver luz. Agora, um estudo do Instituto de Astrofísica da Andaluzia (IAA-CSIC) sugere que muitos dos buracos negros que pensamos conhecer são, na verdade, estrelas camufladas.
densidades diferentes.
Nem todas as estrelas são iguais e isso engloba sua densidade. A densidade do nosso Sol é de cerca de 1,4 gramas por centímetro cúbico (g/cm3), ou seja, uma densidade da mesma ordem de grandeza que a da água (1 g/cm3). Estrelas como gigantes vermelhas tendem a ter densidades mais baixas, enquanto anãs brancas podem ter densidades entre 10.000 e 10.000.000 vezes a do nosso sol.
Um passo adiante, as estrelas de nêutrons podem ter densidades milhões de vezes maiores que as anãs brancas. As estrelas devem sua densidade à interação entre a gravidade e a energia que emitem. Quando o combustível acaba, eles acabam desmoronando. Se estrelas pequenas acabam formando anãs brancas, as maiores acabam formando estrelas de nêutrons (ou até buracos negros).
O mais longe possível.
As estrelas de nêutrons ficam dentro de um limite teórico de densidade, o limite de Buchdahl. Nas palavras de Julio Arrechea, pesquisador do IAA-CSIC e coautor do novo estudo, “a relatividade geral prevê a existência de um limite para o quão compacta uma estrela pode ser, conhecido como limite de Buchdahl. Assim, qualquer objeto que ultrapasse esse limite deve ser um buraco negro, pois para objetos tão compactos não há estrutura material conhecida que possa suportar sua própria gravidade.
O novo estudo, publicado na revista Relatórios Científicos, propõe um novo cenário baseado na adição de um componente do eletromagnetismo a essa física relativista: a polarização do vácuo. Para entender esse conceito, temos que ir da densidade inimaginavelmente densa à densidade zero, o vazio.
polarização a vácuo.
Compreender o vazio é uma tarefa surpreendentemente difícil. No que comumente entendemos por vácuo, o universo tende a gerar o que chamamos de partículas virtuais. Eles surgem não do nada absoluto, mas dos chamados campos quânticos. São pares de partículas e antipartículas que surgem desse “nada” e se aniquilam em frações infinitesimais de segundo. Quando estes surgem do campo eletromagnético, eles assumem a forma de elétron e pósitron.
Agora, apesar de sua curta vida, essas partículas virtuais deixam sua marca em seu ambiente, no caso de pares de elétrons e pósitrons, essa marca é vista na distribuição de cargas no ambiente. Este fenômeno é conhecido como polarização do vácuo.
material semi-clássico.
A ideia por trás do estudo é que essa energia eletromagnética no entorno da estrela funcione como mais uma fonte de gravidade no entorno da estrela, uma nuvem que eles chamam de matéria semiclássica.
Também teria propriedades físicas diferentes das da matéria convencional, o que incluiria a possibilidade de abrigar energias negativas em determinadas situações. Essas propriedades “semi-clássicas” podem implicar, segundo a tese do artigo, estrelas compactas com densidade além daquela marcada pelo limite de Buchdahl.
Entenda melhor o Universo.
Nossa compreensão do cosmos depende em grande parte do que não podemos ver. É por isso que é importante ter uma ideia o mais precisa possível de saber o que nossos instrumentos detectam.
Os buracos negros são alguns dos objetos mais estranhos que conhecemos, onde as leis da natureza parecem se comportar de maneiras únicas. É precisamente por isso que eles contêm tanta informação sobre essas mesmas leis.
Se a hipótese postulada por Arrechea e seus colegas estiver correta, é possível que as estrelas também tenham mais mistérios ao seu redor do que suspeitávamos. E, portanto, muito para nos ensinar sobre o Universo.
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