O que é uma estrela Quark?

Uma estrela quark é um objeto exótico extremamente compactado, teorizado para formar cerca de 1% de todas as estrelas de nêutrons, que por sua vez se formam de maneira confiável com o colapso de estrelas com massas solares de 1,5 a 3,0. Estrelas de quarks não foram observadas conclusivamente, mas dois candidatos promissores foram registrados pelo Observatório de Raios-X Chandra em 10 de abril de 2002. Um candidato adicional foi descoberto desde então, mas são necessárias mais evidências antes que a existência de estrelas de quarks possa ser positivamente confirmada. com uma baixa margem de erro.

Estrelas com mais de 1,35 massa solar, mas com menos de 3 (menos que o limite de Tolman-Oppenheimer-Volkoff), acabam colapsando catastroficamente em uma estrela de nêutrons, um objeto compacto do tamanho de uma cidade pequena. Uma única colher de chá de matéria estelar de nêutrons pesa um bilhão de toneladas (mais de 1,1 bilhão de toneladas). A gravidade é tão forte que as "montanhas" mais altas de uma estrela de nêutrons têm apenas alguns mm de altura. A estrela de quarks é um objeto teorizado ainda mais compacto que uma estrela de nêutrons. Em uma estrela de nêutrons, é a pressão de degeneração entre os nêutrons que impede o corpo de entrar em colapso em um buraco negro - em uma estrela de quarks, é a pressão entre os quarks.

Em uma estrela de nêutrons, todos os elétrons se fundem com prótons para criar nada além de nêutrons. Uma estrela de nêutrons pode ser vista como um único átomo gigantesco, um núcleo composto exclusivamente de nêutrons cercados por uma fina camada de elétrons. Em uma estrela de quarks, os quarks constituintes de nêutrons são jogados ao redor e se recombinam, transformando-se dos familiares quarks acima e abaixo quarks, que compõem todas as partículas da Terra, aos quarks estranhos mais maciços, que conhecemos apenas de alta energia experimentos com aceleradores de partículas. Uma estrela de quarks pode ser vista como um único hadron gigantesco (próton ou nêutron), mas com muitos quatrilhões de quarks em vez de apenas os três típicos.

Quando uma estrela de nêutrons entra em colapso em uma estrela de quarks, teoriza-se que ele causa um evento chamado quark nova. O processo pelo qual os quarks são desconfinados de nêutrons liberaria uma tremenda energia, ainda mais do que as reações nucleares mais energéticas, produzindo possivelmente as explosões mais impressionantes desde o Big Bang. Pode ser que as misteriosas explosões de raios gama (GRBs) sejam na verdade quark novae.