Stelele neutronice sunt corpuri cerești formate din miezuri stelare care au suferit un colaps gravitaţional. Din acest motiv, aceste obiecte cosmice au caracteristici extreme: câmpuri magnetice şi gravitaţionale foarte intense, densitate mare şi o temperatură ridicată.

Stea neutronicăStea neutronică. Credit NASA

Potrivit unei noi cercetări, în pofida faptului că stelele neutronice se numără printre cele mai exotice obiecte din Univers, există cel puţin o asemănare între acestea şi corpul uman: modul cum se structurează materia în stelele neutronice şi în celulele umane.

Cercetătorii au descoperit că stratul exterior (sau „crusta”) unei stele neutronice are aceeași formă ca și membrana celulară. Acest lucru înseamnă că aceeași geometrie poate fi întâlnită atât la celulele umane, cât şi la stelele neutronice, deşi acestea sunt fundamental diferite.

„Prezenţa unor forme geometrice foarte similare în interiorul unor sisteme atât de diferite, sugerează că există o legătură între energia unui sistem şi forma acestuia şi aceasta ar putea fi o caracteristică universală”, a declarat unul dintre cercetători, astrofizicianul Charles Horowitz, de la Indiana University, Bloomington.

Pentru a înțelege această constatare, trebuie să privim imaginile de mai jos care prezintă aşa-numita „pastă nucleară”, care seamănă mult cu spaghetele şi lasagna:

Pasta nucleară„Pasta nucleară”. Credit: DK Berry

Această „pastă nucleară” se formează în crusta densă a unei stele neutronice ca urmare a acţiunii concurente a două forțe: o forţă repulsivă de rază lungă de acţiune şi forța nucleară tare, adică forţa care leagă quarcurile în nucleul atomic.

Cu alte cuvinte, două forțe puternice acţionează una împotriva celeilalte forțând materia, care este formată din diferite particule, să se structureze într-o formă particulară asemănătoare unei „paste”.

Greg Huber, un biofizician de la University of California, Santa Barbara, explică:

„În cazul unei densităţi mari de protoni și neutroni, specifică suprafeţei unei stele neutronice, forța nucleară tare și forța electromagnetică contribuie la formarea unei faze a materiei care nu a fost prezisă pe baza analizei acţiunii acelor forțe asupra unui număr mic de neutroni și protoni”.

În prezent s-a constatat că aceste structuri de tip „pastă”, specifice stelelor neutronice, sunt foarte similare cu cele din interiorul celulelor biologice.

Această asemănare ciudată a fost descoperită pentru prima dată în anul 2014, atunci când Greg Huber a studiat formele unice ale reticulului endoplasmatic (ER), un organit din celulele noastre care produce proteine şi lipide.

Greg Huber a crezut la început că aceste structuri caracterizează doar materia din interiorul celulelor biologice, dar atunci când acesta a văzut modelele stelelor neutronice ale lui Chuck Horowitz a fost surprins să constate că structurile observate de el seamănă foarte mult cu cele din interiorul acelor stele.

Puteţi vedea o comparaţie între structurile ER (stânga) şi structurile din stelele neutronice (dreapta) în imaginea de mai jos:

O ciudată similitudine între celulele umane şi stelele neutroniceO ciudată similitudine între celulele umane şi stelele neutronice. Credit: University of California, Santa Barbara

În mod normal, diferitele faze ale materiei sunt influențate de o serie de factori, precum ar fi temperatura, presiunea sau densitatea materiei.

Stelele neutronice se formează în urma exploziilor unor supernove, iar celulele biologice se formează în interiorul organismelor vii, astfel încât este evident că materia din interiorul acestora s-a structurat în condiţii diferite.

Similitudinea geometrică între modul cum se structurează materia din celulele umane şi stelele neutronice ne face să ne simțim conectaţi la Cosmos într-un mod special, iar diferențele evidente dintre celulele umane şi stelele neutronice evidenţiază importanța acestei descoperiri.

Cum se poate structura materia într-un mod atât de asemănător în celulele biologice şi în stelele neutronice, deşi acestea sunt atât de diferite între ele?

Sunt necesare cercetări suplimentare pentru a găsi un răspuns la această întrebare, dar descoperirea cercetătorilor reprezintă un punct de plecare care ne-ar putea ajuta să înțelegem ceva fundamental cu privire la modul cum se structurează materia.

Studiul cercetătorilor a fost publicat în Physical Review C.

Sursă: Science Alert