As estrelas de nêutrons

Estrelas de Nêutrons

 Uma estrela de nêutrons é o que sobra depois que uma estrela gigante entra em colapso devido a sua própria gravidade. As estrelas existem em equilíbrio. Sua imensa gravidade sempre tenta causar um colapso interno nelas, mas a compressão ativa várias forças que tentam expandi-las. No Sol, o que o protege  do colapso é o calor que vem da fusão nuclear. Quando uma estrela fica sem combustível para fusão, ela se contrai (um processo complicado que envolve um monte de explosões) até que o colapso é detido pelas leis quânticas que impedem que matéria sobreponha-se a outra matéria. Se a estrela tiver peso suficiente, ela supera a pressão quântica e entra em mais colapso (com outra e imensa explosão) até se tornar uma estrela de nêutrons. Se o que restar for ainda mais pesado, ela vira um buraco negro. Estrelas de nêutrons estão entre os objetos mais densos que se pode encontrar (fora a

densidade infinita de um buraco negro). Elas são esmagadas pela própria gravidade descomunal até formar uma sopa compacta de mecânica quântica de certa forma parecida com o núcleo atômico do tamanho de uma montanha.

   Elas são umas das coisas mais estremas do universo (perdem apenas para um buraco negro), pois possuem uma densidade extraordinária. Para se ter uma ideia, apenas um grão dessa estrela pesaria mais que um petrolífero. 

Como são formadas?

Antes de explicar como são formadas, devemos saber o que acontece dentro das estrelas, por exemplo, o Sol: As estrelas, enquanto vivem, ficam fazendo nada mais do que fundir o núcleo dos átomos de seu núcleo. Basicamente, essas fusões geram energia, geralmente no formato de calor e luz, como nosso próprio Sol, ele vive fundindo o núcleo dos átomos de Hidrogênio em seu interior para formar Hélio.

Sol fundindo átomos de Hidrogênio
para formar Hélio

 Dependendo da estrela (se for bem grande), o Hélio pode ser fundido em Carbono, gerando cada vez mais átomos pesados.

   A formação das estrelas de nêutrons acontece devido a escassez de átomos para fundir, resumindo, quando acaba o "combustível" de uma estrela. Para entender o que acontece quando o "combustível" de uma estrela acaba, precisaremos entender uma coisinha simples, que se complica um pouquinho:

 "A vida de uma estrela é denominada por duas forças que estão balanceadas: A gravidade, e a pressão radioativa (é tipo o contrário de uma gravidade, que vem do núcleo) gerada pela fusão nuclear. Quando a fusão para, e o combustível acaba, essas estrelas param de produzir o calor que mantém os átomos agitados e distantes, ou seja, a pressão radioativa do núcleo para de manter a estrela em equilíbrio, fazendo com que só (ou quase só) a gravidade atue na estrela. 

 Lembra quando eu falei que os átomos não ficam mais agitados e distantes? Então, como a gravidade é muito poderosa em uma estrela como essa, e os átomos vão estar bem mais próximos, a gravidade vai ser forte o suficiente para superar a força de repulsão dos elétrons e fazer com que eles caiam no núcleo.

 Todo mundo sabe que no núcleo de um átomo, existe prótons (com carga positiva) e nêutrons (sem carga). Quando os elétrons caem no núcleo, eles "juntam" com os prótons, e como eles são de cargas opostas, eles acabam se anulando, e a estrela fica apenas com os nêutrons, daí vem o nome Estrelas de Nêutrons.

Para se ter uma ideia da explosão

  Esse fenômeno acontece com todos os átomos do núcleo, e por ser algo super "radical", é meio impossível em condições normais, essa fusão dos elétrons e dos prótons geram tanta energia, que a estrela explode, formando uma das coisas mais lindas e brilhantes de todo o universo, as Super Novas.

 Após a explosão, devem ficar um monte de destroços da estrela, principalmente aqueles nêutrons. Porém a explosão não expulsou a gravidade da "ex"-estrela normal, ou seja, todo o resto da estrela, ou o que foi formado, ficará concentrado em um único ponto, devido à gravidade, formando finalmente uma estrela de nêutrons. 

Por que são chamadas de Estrelas Pulsares?

Qualquer estrela possui um campo magnético, que no geral é fraco, mas quando o núcleo de uma estrela é corrompido, até que se transforme em uma estrela de nêutrons, o seu campo magnético também sofre compressão, com isso, as linhas de campo magnético ficam mais densas, dessa forma, tornam o campo magnético da estrela muito intenso. Este forte campo, junto com a alta velocidade de rotação que as estrelas de nêutrons possuem, eles passam a produzir fortes correntes elétricas na superfície das estrelas de nêutrons.

 Os prótons e elétrons ligados de maneira "fraca" na superfície dessas estrelas são impulsionados para fora e fluem pelas linhas do campo magnético, até os pólos norte e sul da estrela. O eixo eletromagnético da estrela de nêutrons não precisa estar alinhado com o eixo de rotação, quando isso acontece temos o pulsar.

"Kamehameha"

Para mais algumas curiosidades e informações, recomendo o muito bem resumido vídeo do "In a Nutshell-Kurgesagt".

Fonte: Wikipedia, Nerdologia (Buracos Negros),In a Nutshell-Kurgesagt.