A “coisa” mais perigosa do universo

As estrelas de nêutrons são os corpos mais densos fora os buracos negros. Em seus núcleos nós podemos encontrar a substância mais perigosa que existe: Matéria estranha (strange matter).

Uma coisa bizarra, tão extrema que distorce as regras do universo e poderia infectar e destruir tudo aquilo que tocar, ou poderia nos ensinar sobre como o universo começou.

Fig.1 “Estrela de nêutrons, from: yt/Kurzgesagt — In a Nutshell”

Para entender o quão extremo a matéria estranha realmente é, primeiro temos que entender o básico. O que é uma estrela de nêutrons e como a matéria estranha quebra as leis do universo?

Uma estrela de nêutrons é o que remanesce depois que uma estrela muito massiva explode em uma supernova (evento astronômico que ocorre durante os estágios finais da evolução de algumas estrelas, que é caracterizado por uma explosão muito brilhante), quando isso acontece o núcleo da estrela colapsa sob a sua própria gravidade com uma força para o interior tão grande que espreme violentamente os núcleos atômicos e as partículas, elétrons são forçados contra os prótons de tal forma que se fundem e se transformam em nêutrons.

“Todo o “”nada”” dentro dos átomos é subitamente preenchido com partículas que não querem estar próximas umas das outras mas não têm escolha. Elas desesperadamente se empurram contra a gravidade, contra o colapso, se a gravidade ganhar elas se tornam um buraco negro. se elas ganharem se tornam uma estrela de nêutrons.

Fig.2 “Buraco negro x estrela de nêutrons, from: yt/Kurzgesagt — In a Nutshell”

Isso faz com que estrelas de nêutrons sejam como núcleos atômicos gigantes do tamanho de uma cidade mas com a massa do nosso Sol, e aí que as coisas ficam estranhas, o ambiente no núcleo das estrelas de nêutrons é tão extremo que as leis da física nuclear mudam, e isso pode levar a criação de uma substância estranha e extremamente perigosa, mas não vamos nos apressar demais, primeiro temos que saber as regras antes de entender como podem ser quebradas. As partículas que formam o núcleo dos átomos são: Prótons e nêutrons, estes são feitos de partículas menores chamadas de Quarks.

Quarks realmente não querem ficar sozinhos

Eles são o que chamamos de confinados (confined) , você pode tentar separá-los mas quanto mais você puxa mais eles tentam se manter juntos, se você usar muita energia eles simplesmente usam essa energia para criar novos quarks.

Quarks existem apenas como peças para formação de outras partículas e nunca foram observados sozinhos.

Eles existem em vários tipos mas apenas dois aparentam constituir matéria estável:

• Quark up
• Quark down

Ambos encontrados nos prótons e nêutrons.

Fig.3 “Tipos de Quarks, from: yt/Kurzgesagt — In a Nutshell”

Mas isso pode ser diferente dentro de uma estrela de nêutrons, as forças atuando em seu núcleo são tão extremas que são similares às do universo logo após o Big Bang.

Núcleos de estrelas de nêutrons são como fósseis que nos permitem espiar o passado ao começo de tudo.

Então aprender como Quarks se comportam dentro de uma estrela de nêutrons é uma maneira de entender a natureza do universo como um todo.

Uma hipótese é que no núcleo de uma estrela de nêutrons prótons e nêutrons desconfinam, todas as partículas espremidas ombro a ombro se dissolvem e se fundem em um tipo de sopa de quarks.

Um número incontável de partículas tornam-se uma única coisa gigante feita puramente de quarks: Matéria quark.

Uma estrela feita disso é chamada de Estrela de Quarks.

Fig.4 “Estrela de Quarks, from: yt/Kurzgesagt — In a Nutshell”

Embora por fora ela possa não parecer diferente de uma estrela de nêutrons comum, agora podemos finalmente falar da substância mais perigosa do universo.

Se a pressão dentro da estrela de quarks for grande o bastante as coisas podem ficar mais estranhas. No núcleo de estrelas de nêutrons parte dos quarks podem ser convertidos em Strange Quarks .

Fig.5 “Strange Quark, from: yt/Kurzgesagt — In a Nutshell”

Strange Quarks têm propriedades nucleares bizarras são mais pesados e por falta de uma palavra melhor mais fortes, se formados podem criar matéria estranha.

Matéria estranha talvez seja o estado ideal da matéria: Perfeitamente denso perfeitamente estável, indestrutível.

Mais estável que qualquer outra matéria no universo.

Tão estável que poderia existir fora de estrelas de nêutrons, se esse for o caso temos um problema. Ela pode ser contagiosa.

Todo pedaço de matéria que tocar pode ficar tão impressionado com sua estabilidade que imediatamente também se tornaria matéria estranha.

Prótons e nêutrons se dissolveriam para fazer parte do banho de quarks que libera energia e cria mais matéria estranha.

O único jeito de se livrar disso seria jogando-a em um buraco negro.

Fig.6 “Matéria estranha (strange matter), from: yt/Kurzgesagt — In a Nutshell”

Mas afinal quem se importa?

Está tudo contido nas estrelas de nêutrons, não?

Exceto que quando as estrelas de nêutrons se colidem com outras estrelas de nêutrons ou com buracos negros elas expelem quantidades enormes de matéria estrnha das quais poderiam incluir pequenas gotículas de chamadas Strangelets.

Fig.7 “Strangelet, from: yt/Kurzgesagt — In a Nutshell”

Strangelets são tão densos quanto o núcleo de uma estrela de nêutrons.

Eles podem ser bem pequenos talvez até subatômicos mas mesmo os maiores não seriam maiores que um foguete.

Esses Strangelets vagariam pela galáxia por milhões ou bilhões de anos até encontrarem uma estrela ou um planeta por acaso, se um acertasse a Terra imediatamente ela iria começar a se converter em matéria estranha.

Quanto mais se converte mais cresce.

Eventualmente todos os átomos que compõem a Terra seriam convertidos.

A Terra se tornaria um bloco incandescente de matéria estranha do tamanho de um asteróide.

Fig.8 “Exemplo da Terra sendo atingida por: Strangelet, from: yt/Kurzgesagt — In a Nutshell”

Se um Strangelet acertasse o Sol ele se colapsaria em uma estrela estranha consumindo-o como fogo em uma floresta seca.

Fig.9 “Exemplo da Terra sendo atingida por: Strangelet 2, from: yt/Kurzgesagt — In a Nutshell”

Isso não mudaria muito a massa do Sol mas o deixaria muito menos brilhante então a Terra se congelaria até a morte.

E como um vírus minúsculo não teríamos como ver um Strangelet chegando.

O que é pior algumas teorias sugerem que Strangelets são mais que comuns superando o número de estrelas na galáxia

Os Strangelets podem ter se formado logo após o Big Bang quando era quente e denso como o núcleo de uma estrela de nêutrons em todo lugar.

Eles podem estar se aglomerando em torno da gravidade de galáxias conforme o universo se expande e evolui.

Strangelets podem ser tão numerosos e massivos que poderiam ser a matéria escura que suspeitamos manter as galáxias unidas, mas também talvez não seja. Isso é especulação.

A Terra o Sol e os planetas não foram consumidos em um incêndio de Strangelets nos últimos bilhões de anos então a probabilidade indica que não serão tão cedo.

Compreender esses objetos estranhos hoje pode ser seja a chave para entender o nascimento de nosso universo e porque ele evoluiu até ser o que é agora.

Quando os cientistas experimentaram pela primeira vez com imãs e fios e pensaram em elétrons não tinham ideia do quanto a tecnologia evoluiria nos cem anos seguintes.

Fig.10 “Exemplo da uma galáxia, from: yt/Kurzgesagt — In a Nutshell”

Os cientistas pensando sobre os núcleos de estrelas de nêutrons e matéria estranha hoje podem estar preparando a humanidade para um futuro além de nossa imaginação ou talvez não.

Só o tempo dirá.

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Todas as imagens utilizadas no artigo são de autoria da Kurzgesagt, https://kurzgesagt.org/, TODOS os dados científicos e fontes estão presentes neste link: https://sites.google.com/view/sourcesquarkstars, boa leitura,