As estrelas de neutrões são a coisa mais densa do Universo logo após os buracos negros. No seu interior podemos (teoricamente) encontrar a substância mais perigosa que alguma vez se imaginou, a matéria estranha (do inglês strange matter), algo tão extremo e bizarro capaz de quebrar as regras do Universo, sendo capaz de “infetar” e destruir tudo aquilo com que entrar em contacto.
Mas o que é esta matéria estranha, qual a sua origem, de que é constituída? De modo a sermos capazes de responder a estas questões temos de primeiro compreender alguns conceitos.
O que é uma estrela de neutrões?
Uma estrela de neutrões é o que resta após a explosão de uma estrela gigante numa super-nova. Quando isto acontece a massa da estrela colapsa sobre si mesma devido à enorme força da gravidade. Esta força é tão grande que os eletrões são comprimidos contra o núcleo dos seus próprios átomos, combinando-se com os protões obtendo-se neutrões, daí o seu nome, estrela de neutrões. De uma forma simplificada as estrelas de neutrões são como grandes núcleos contendo a massa do nosso Sol, comprimidos no tamanho de uma cidade.
De que são constituídos os átomos?
Os átomos são constituídos por 3 componentes: os protões e neutrões, compondo o núcleo, e os eletrões que circundam à sua volta. Até à década de 70 pensava-se que estas partículas eram unidades indivisíveis que constituíam toda a matéria, só mais tarde se veio a descobrir que tal não é verdade e que estas partículas são na verdade formadas por partículas subatómicas, os fermiões (quarks, leptões, antiquarks, e antileptões) e os bosões (bosões de calibre e o bosão de Higgs). Existem 6 tipos de quarks: up, down, strange, charm, bottom e top. É através da combinação destes que obtemos os protões e neutrões. Destes 6 tipos de quarks apenas o up e o down, parecem constituir matéria estável, dois quarks up e um down constituem um protão, enquanto que um neutrão é constituído por um quark up e dois down. Os restantes quarks decaem rapidamente.
Os quarks existem apenas como building blocks de outras partículas, nunca sendo observados de forma isolada. No entanto a história pode ser diferente dentro de uma estrela de neutrões. As forças existentes no seu núcleo são tão extremas que se pensa que o ambiente pode ser similar ao que era logo após o Big Bang. Por esta razão podemos dizer que estas estrelas são como fósseis, permitindo-nos compreender a origem do Universo e a forma como este funciona.
Em teoria é possível que nesse ambiente extremo os quarks possam existir de forma livre originando o que chamamos matéria de quarks. A estas estrelas chamamos de estrelas de quarks. Se a pressão dentro das estrelas de quark for suficientemente alta as coisas podem começar a ficar ainda mais estranhas – literalmente. Alguns dos quarks existentes no núcleo destas estrelas começam-se a transformar-se em quarks strange, quarks que possuem uma massa superior aos restantes e que são, à falta de melhor palavra, mais fortes. A esta combinação de quarks up, down e strange dá-se então o nome de matéria estranha. A estrelas de neutrões constituídas por matéria estranha chama-se de estrelas estranhas.
A matéria estranha é considerada o tipo de matéria perfeito: densa, estável e indestrutível, mais estável que qualquer tipo de matéria existente no Universo. Esta matéria é tão estável que poderá teoricamente existir fora do núcleo de estrelas estranhas. Se isto for verdade estamos perante algo capaz de transformar toda a matéria existente em matéria estável, comportando-se quase como um vírus. Mas precisaremos de nos preocupar? Afinal de contas este tipo de matéria apenas existe dentro das estrelas estranhas. Bem, sim, é verdade… expecto numa situação, em caso de colisão.
Quando duas destas estrelas colidem há libertação de uma tremenda quantidade de matéria do seu interior, alguma da qual será certamente matéria estranha. A estas “gotas” de matéria estranha dá-se o nome de strangelets, que podem ser mais pequenas que um átomo ou tão grandes como um prédio. Após serem expelidas, as strangelets, podem viajar pelo Universo durante milhares de milhões de anos até atingirem uma estrela ou um planeta.
Na eventualidade de uma destas strangelets atingir a Terra esta começará imediatamente a ser convertida em matéria estranha, até que nenhum átomo reste. Nessa altura aquilo que foi um dia a Terra não seria maior que um pequeno asteroide.
Mas nada temam, afinal de contas isto não passa apenas de uma teoria, sendo que até hoje não existe qualquer registo da existência desta matéria estranha, pelo que podemos ficar descansados… por agora.
Fontes:
“The Most Dangerous Stuff in the Universe – Strange Stars Explained”. Kurzgesagt. [Youtube] https://youtu.be/p_8yK2kmxoo (Acedido em 22 de Abril, 2019)
“Strange Stars | Space Time | PBS Digital Studios”. PBS Space Time. [Youtube] https://youtu.be/u4RNGRyzt10 (Acedido em 22 de Abril, 2019)
“Neutron star”. Wikipedia. https://en.wikipedia.org/wiki/Neutron_star (Acedido em 22 de Abril, 2019)
“Elementary particle”. Wikipedia. https://en.wikipedia.org/wiki/Elementary_particle (Acedido em 22 de Abril, 2019)
“Quark”. Wikipedia. https://en.wikipedia.org/wiki/Quark (Acedido em 22 de Abril, 2019)
“Quark star”. Wikipedia. https://en.wikipedia.org/wiki/Quark_star (Acedido em 22 de Abril, 2019)
“Strange quark”. Wikipedia. https://en.wikipedia.org/wiki/Strange_quark (Acedido em 22 de Abril, 2019)
“Strange matter”. Wikipedia. https://en.wikipedia.org/wiki/Strange_matter (Acedido em 22 de Abril, 2019)
“Strange star”. Wikipedia. https://en.wikipedia.org/wiki/Strange_star (Acedido em 22 de Abril, 2019)
“Strangelet”. Wikipedia. https://en.wikipedia.org/wiki/Strangelet (Acedido em 22 de Abril, 2019)