‘Montanhas’ de estrelas de nêutrons causariam ondulações no espaço-tempo

Estrelas mortas colapsadas, conhecidas como estrelas de nêutrons, são um trilhão de vezes mais densas que o chumbo, e suas características superficiais são em grande parte desconhecidas. Os teóricos nucleares exploraram mecanismos de construção de montanhas ativos nas luas e planetas do nosso sistema photo voltaic. Alguns desses mecanismos sugerem que as estrelas de nêutrons provavelmente têm montanhas.

As “montanhas” de estrelas de nêutrons seriam muito mais massivas do que qualquer outra na Terra – tão massivas que a gravidade apenas dessas montanhas poderia produzir pequenas oscilações, ou ondulações, na estrutura do espaço e do tempo.

Montanhas, ou deformações não axissimétricas de estrelas de nêutrons em rotação, irradiam ondas gravitacionais com eficiência. Em um estudo publicado no diário Revisão Física Dteóricos nucleares da Universidade de Indiana consideram analogias entre montanhas de estrelas de nêutrons e características da superfície dos corpos do sistema photo voltaic.

Tanto as estrelas de nêutrons quanto certas luas, como a lua de Júpiter, Europa, ou a lua de Saturno, Encélado, têm crostas finas sobre oceanos profundos, enquanto Mercúrio tem uma crosta fina sobre um grande núcleo metálico. Folhas finas podem enrugar de maneira common. Europa tem características lineares, Encélado tem listras semelhantes a tigres e Mercúrio tem estruturas curvas e escalonadas.

Estrelas de nêutrons com montanhas podem ter tipos análogos de características de superfície que poderiam ser descobertas pela observação de sinais de ondas gravitacionais contínuas. O núcleo interno mais interno da Terra é anisotrópico com um módulo de cisalhamento que depende da direção.

Se o materials da crosta da estrela de nêutrons também for anisotrópico, ocorrerá uma deformação semelhante a uma montanha e sua altura aumentará à medida que a estrela gira mais rápido. Tal característica de superfície poderia explicar o spin máximo observado para estrelas de nêutrons e uma possível deformação mínima de estrelas de nêutrons emissoras de rádio, conhecidas como pulsares de milissegundos.

O Observatório de Ondas Gravitacionais com Interferômetro Laser (LIGO) está agora procurando as ondulações que essas montanhas causariam. Esta pesquisa orientará as buscas por oscilações no espaço-tempo conhecidas como ondas gravitacionais contínuas. Essas ondas são tão fracas que só podem ser detectadas com pesquisas muito detalhadas e sensíveis, cuidadosamente ajustadas às frequências previstas e outras propriedades do sinal.

As primeiras detecções de ondas gravitacionais contínuas abrirão uma nova janela sobre o universo e fornecerão informações únicas sobre estrelas de nêutronsos objetos mais densos com menos de buracos negros. Estes sinais também podem fornecer testes sensíveis das leis fundamentais da natureza.