A Matéria Mais Perigosa do Universo - Estrelas Estranhas Explicadas

As estrelas de neutrões são as coisas mais densas que não são buracos negros.

Quando isto acontece, o núcleo da estrela colapsa sob a sua própria gravidade com uma força interna tão forte que espreme núcleos e partículas violentamente.

Protões e neutrões, as partículas que compõem os núcleos dos átomos, são feitos de partículas menores chamadas quarks.

Então, aprender como os quarks se comportam dentro de uma estrela de neutrões

Nos seus núcleos, podemos encontrar a substância mais perigosa que existe.

é uma forma de entender a própria natureza do universo.

Uma hipótese é que, dentro do núcleo de uma estrela de neutrões, protões e neutrões se desconfinam.

Os quarks realmente não querem estar sozinhos. Eles são o que chamamos de confinados.

Matéria estranha.

Os eletrões são empurrados para os protões, então eles fundem-se e transformam-se em neutrões.

Uma coisa bizarra, tão extrema que dobra as regras do universo e pode infetar e destruir tudo com que entra em contacto.

Pode tentar separá-los, mas quanto mais puxa, mais eles tentam puxar-se de volta.

Todas as partículas, amontoadas ombro a ombro, dissolvem-se e fundem-se numa espécie de banho de quarks.

Todo o vazio dentro dos átomos é subitamente preenchido por partículas que realmente não querem estar perto umas das outras, mas não têm escolha.

Se usar muita energia, eles usam essa energia para criar novos quarks.

Ou pode ensinar-nos como o universo começou.

Inúmeros números de partículas tornam-se uma coisa gigante, feita puramente de quarks: matéria de quarks.

Eles empurram desesperadamente contra a gravidade, contra o colapso.

Talvez ambos.

Os quarks só existem juntos como blocos de construção de outras partículas e nunca foram observados por si mesmos.

Se a gravidade vencer, tornar-se-ão um buraco negro.

Uma estrela feita disto é chamada de estrela de quarks, embora, por fora, possa não parecer diferente de uma estrela de neutrões regular.

Em poucas palavras

Se eles vencerem, tornam-se uma estrela de neutrões.

Eles vêm em muitos tipos, mas apenas dois parecem formar matéria estável.

Isto faz com que as estrelas de neutrões sejam como núcleos atómicos gigantes do tamanho de uma cidade, mas com a massa do nosso sol.

Os quarks

up

e

down

encontrados em protões e neutrões.

Para entender o quão extrema é a matéria estranha,

Agora podemos finalmente falar sobre a substância mais perigosa.

primeiro precisamos de alguns conceitos básicos: O que é uma estrela de neutrões e como é que a matéria estranha quebra as regras do universo?

Se a pressão dentro de uma estrela de quarks for grande o suficiente, pode ficar mais estranha.

Todos os outros quarks parecem decair rapidamente.

E aqui, as coisas ficam estranhas.

Mas isto pode ser diferente dentro das estrelas de neutrões.

O ambiente no núcleo das estrelas de neutrões é tão extremo que as regras da física nuclear mudam.

Literalmente.

As forças que operam nos seus núcleos são tão extremas que são, na verdade, semelhantes ao universo pouco depois do Big Bang.

Nos núcleos das estrelas de neutrões, alguns dos quarks podem ser convertidos em quarks estranhos.

Para incluir tudo isto num vídeo, vamos simplificar grosseiramente algumas coisas, mas forneceremos leituras adicionais se quiser mais detalhes.

E isto pode levar a uma substância estranha e extremamente perigosa.

Os quarks estranhos têm propriedades nucleares bizarras, e são mais pesados e, por falta de uma palavra melhor, mais fortes.

Os núcleos das estrelas de neutrões são como fósseis, que nos podem fazer recuar no tempo até ao início de tudo.

Mas não nos adiantemos.

Uma estrela de neutrões é o que resta depois de uma estrela muito massiva explodir numa supernova.

Primeiro precisamos de saber as regras antes de aprendermos como podem ser quebradas.

Se...

elas aparecessem, poderiam criar matéria estranha.

A matéria estranha pode ser o estado ideal da matéria. Perfeitamente densa,

perfeitamente estável, indestrutível.

Mais estável do que qualquer outra matéria no universo.

Tão estável que pode existir fora das estrelas de neutrões.

Se for este o caso, temos um problema.

Pode ser infeciosa.

Cada pedaço de matéria que toca pode ficar tão impressionado com a sua estabilidade que se transformaria imediatamente em matéria estranha também.

Protões e neutrões dissolver-se-iam e tornar-se-iam parte do banho de quarks, que liberta energia e cria mais matéria estranha.

A única maneira de se livrar dela seria atirá-la para um buraco negro.

Mas, por outro lado, quem se importa?

Tudo isso está dentro das estrelas de neutrões.

Exceto quando estrelas de neutrões colidem com outras estrelas de neutrões ou buracos negros, elas expelem quantidades tremendas do seu interior, algumas das quais podem incluir pequenas gotas de matéria estranha, chamadas strangelets.

Strangelets são tão densas quanto o núcleo de uma estrela de neutrões.

Podem ser muito pequenas, talvez até subatómicas, mas mesmo as maiores strangelets não seriam maiores do que um foguetão.

Estas strangelets flutuariam pela galáxia durante milhões ou milhares de milhões de anos até encontrarem uma estrela ou planeta por acaso.

Se uma atingisse a Terra, começaria imediatamente a convertê-la em matéria estranha.

Quanto mais converte, mais cresceria.

Em última análise, todos os átomos que compõem a Terra seriam convertidos.

A Terra tornar-se-ia um aglomerado quente de matéria estranha do tamanho de um asteroide.

Se uma strangelet atingir o Sol, ele colapsaria numa estrela estranha, devorando-o como fogo numa floresta seca.

Isto não alteraria muito a massa do Sol, mas ele tornar-se-ia muito menos brilhante, então a Terra congelaria até à morte.

E como um pequeno vírus, não teríamos como ver uma strangelet a chegar.

Pior ainda, algumas teorias sugerem que as strangelets são mais do que comuns, superando em número todas as estrelas da galáxia.

Estas strangelets poderiam ter-se formado muito cedo após o Big Bang, quando era tão quente e denso como um núcleo de estrela de neutrões em todo o lado.

Elas podem estar a aglomerar-se em torno da gravidade das galáxias à medida que o universo se expandia e evoluía.

As strangelets podem até ser tão numerosas e massivas que podem, na verdade, ser a matéria escura que suspeitamos que mantém as galáxias unidas.

Mas, por outro lado, talvez não.

Isto é especulação, e a Terra, o Sol e os planetas não foram consumidos num incêndio de strangelets nos últimos milhares de milhões de anos, então as probabilidades parecem boas de que isso não acontecerá tão cedo.

Compreender estes objetos estranhos hoje pode ser a chave para entender o nascimento do nosso universo e porque ele cresceu para ter a aparência que tem agora.

Quando os cientistas começaram a brincar com ímanes e fios e a pensar em eletrões, não tinham ideia de como a tecnologia evoluiria nos próximos 100 anos.

Os cientistas que pensam na causa das estrelas de neutrões e da matéria estranha hoje podem estar a preparar os humanos para um futuro além das nossas mais selvagens imaginações.

Ou talvez não. O tempo dirá.