Localizada a aproximadamente 3.000 anos-luz de distância da Terra na direção da constelação de Escorpião, uma nova estrela de nêutrons foi identificada e é a maior já descoberta até o momento. A diferença entre a estrela de nêutrons denominada J1903+0327 e a nova estrela denominada de J1614-2230 é de somente meia massa solar. Mas considerando que uma pitada de material da estrela de nêutrons pesa algo em torno de 500 milhões de toneladas, a nova estrela tem um peso realmente extraordinário. Por um lado os cientistas não sabiam ao certo que estrelas de nêutrons tão grandes como a J1614-2230 pudessem existir. Sua descoberta feita por Paul Demorest e colegas com o National Radio Astronomy Observatory dá aos físicos um novo suporte para o entendimento do que acontece quando prótons e elétrons desistem da luta contra a gravidade e se colapsam em nêutrons. Esmagadores de partículas existentes na Terra como o LHC não pode competir nem de perto com a Mãe Natureza quando ela decide colidir e esmagar partículas. “As estrelas de nêutrons são uns dos melhores objetos astronômicos existentes para pesquisar e comprovar leis da física. Elas constituem a forma mais densa de matéria que existe em configurações estáveis”, disse Demorest. Somente os buracos negros são tão densos. Mas como a luz não pode escapar de sua força gravitacional, os buracos negros seguem trabalhando internamente sem revelar seus segredos para o resto do Universo. Diferente dos buracos negros com as estrelas de nêutrons não é isso que acontece, especialmente aquelas que tem como companheira uma estrela anã branca em uma órbita mútua como é o caso da J1614-2230, assim elas podem revelar todo o seu esplendor. As estrelas de nêutrons – o denso remanescente do que um dia foi uma estrela 20 vezes maior que o Sol – possui uma rotação rápida e estável. Ela faz 317 revoluções por segundo, o que gera ondas de rádio em intervalos regulares e que são detectáveis. O que é interessante na verdade é o que acontece com esses sinais à medida que atravessam o objeto companheiro. O tempo dos pulsos é alterado levemente devido a gravidade da anã branca, um fenômeno previsto pela Teoria Geral da Relatividade de Albert Einstein e testado pelo astrofísico de Harvard Irwin Shapiro nos anos de 1960. Os cientistas podem usar a medida de tempo para descobrir o tamanho dos objetos – se eles puderem captar sinais claros diretamente do pulsar e de quando os sinais são distorcidos pela gravidade do objeto companheiro. Por um fortuito alinhamento geométrico, a Terra está observando a J1614-2230 e a sua companheira de lado, fornecendo para os cientistas uma das mais precisas medidas do que é chamado de Atraso de Shapiro. Enquanto muitas outras estrelas de nêutrons são parte de um sistema binário, o fato de observar um desses conjuntos de lado é muito raro. “Essa é uma das medidas mais limpas que já fizemos. É uma medida bem direta da teoria da relatividade”, disse o pesquisador. “Nesse sistema, em um certo momento durante a órbita o pulso passa perto da anã branca e então nos atinge aqui na Terra. À medida que os sinais passam através da anã branca eles passam por um campo gravitacional relativamente forte. O pulso sofre então um atraso e quando a anã branca está atrás do pulsar, nós observamos um atraso menor”. A maioria dos modelos de computador não podem considerar estrelas de nêutrons maiores que 1.5 vezes a massa do Sol sem lançar mão de partículas exóticas. “Se você quer alcançar duas massas solares, é muito difícil fazer uma estrela de nêutrons que não seja só de nêutrons. Ela testa a habilidade das partículas se manterem unidas”, disse Feryal Ozel, um professor assistente de astronomia e física da University of Arizona. “Mesmo uma diferença entre 1.8 e 2 massas solares para as estrelas de nêutrons é algo bem grande. Nós procuramos por essas diferenças o tempo todo. O fato que essa estrela de nêutrons é um objeto com duas vezes a massa solar é algo significante”, disse Ozel.
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