Os 10 materiais e objetos mais densos do Universo - Médico - 2023

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No Universo, o "vácuo" perfeito não existe. Mesmo no espaço que separa as galáxias existem partículas, bem como coisas estranhas como antimatéria e energia escura. Portanto, absolutamente todos os cantos do Cosmos têm uma certa densidade.

Da água que bebemos ao núcleo de uma estrela de nêutrons, tudo tem uma densidade, que varia de valores incrivelmente pequenos (no vácuo do espaço) a valores imensamente grandes que estão além de nossa compreensão.

Existem coisas lá fora tão densas que nos fazem perceber o quão incrível (e ao mesmo tempo, assustador) o Universo é. E é isso, o que você pensaria se disséssemos que uma colher de sopa de uma determinada estrela pesaria tanto quanto todos os veículos que a humanidade já fez? Todo aquele peso do tamanho de uma colher de açúcar.


É nisso que vamos nos concentrar hoje: fazer uma viagem pelo Universo para encontrar os materiais e objetos com a maior densidade. Você descobrirá coisas realmente incríveis.

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Mas o que é densidade?

Antes de continuar a analisar os objetos mais densos do Universo, é importante entender exatamente o que é essa densidade. Densidade é um magnitude amplamente utilizada no mundo da física e química que relaciona a relação entre massa e volume de um objeto.

Qualquer objeto feito de matéria (em outras palavras, tudo o que vemos) tem uma densidade específica, ou seja, um valor de densidade que nasce a partir de quanto aquele objeto pesa por unidade de volume. E para entender isso, vamos ver um exemplo.

Vamos imaginar que temos duas rochas e queremos saber qual das duas é mais densa. Para fazer isso, devemos encontrar a massa e o volume. O primeiro pesa 7.000 kg e o segundo 2.000 kg. À primeira vista, poderíamos supor (erroneamente) que o mais denso é o primeiro, pois pesa mais. Mas não. Aqui Não nos interessa qual pesa mais em si, mas sim aquele que pesa mais por unidade de volume..


Portanto, voltamo-nos para ver o seu volume. Ao fazer isso, vemos que o primeiro tem um volume de 1 metro cúbico (é a unidade mais usada para cálculos de densidade), enquanto o segundo tem um volume de 0,1 metros cúbicos.

Assim que tivermos massa e volume, devemos encontrar a densidade. Isso é conseguido dividindo a massa pelo volume. Assim, o primeiro (com massa de 7.000 kg e volume de 1 m3) tem densidade de 7.000 kg / m3, ou seja, cada metro cúbico de rocha pesa 7.000 kg. Se tivéssemos 2 metros cúbicos dessa rocha, ela pesaria 14.000 kg.

E a segunda (com massa de 2.000 kg e volume de 0,1 m3) tem densidade de 20.000 kg / m3, ou seja, cada metro cúbico dessa segunda rocha pesa 20.000 kg. Portanto, a rocha mais densa é a segunda porque, se pegássemos o mesmo volume (1 metro cúbico) de ambas, esta segunda pesaria mais.

Esta é aproximadamente a densidade. Y se podemos fazer isso com rochas, podemos fazê-lo com qualquer material ou objeto do Universo. E foram esses estudos que nos permitiram descobrir coisas incríveis sobre o nosso Cosmos.


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Quais são os objetos com maior densidade no Cosmos?

Uma vez compreendido o conceito de densidade, que já dissemos que poderia ser definido como “quanto pesa um objeto por unidade de volume”, podemos passar a apresentar os corpos e objetos mais densos do Universo.

Vamos apresentar a densidade deles em quilogramas (kg) por metro cúbico, que é uma das medidas mais utilizadas. E para ter uma ideia dos valores com os quais trabalharemos, vamos sempre ter em mente que a água tem uma densidade de 997 kg / m3. Tomando isso como referência, veremos os números astronômicos com os quais trabalharemos.

10. Irídio: 22.560 kg / m3

Começamos esta lista com os elementos mais densos da tabela periódica. O irídio é o terceiro elemento mais denso do Universo: um metro cúbico pesa 22.560 kg. É um metal que é literalmente mais denso que o núcleo da Terra, uma vez que tem uma densidade de 13.000 kg / m3. E embora isso seja incrível, estamos apenas começando.

9. Ósmio: 22.570 kg / m3

Continuamos com ósmio, o elemento natural mais denso do Universo. E enfatizamos isso naturalmente. Com densidade de 22.570 kg / m3, é o elemento químico com maior densidade. É um metal que é usado em algumas ligas com a platina.

8. Hassio: 40.700 kg / m3

Hassium é o elemento mais denso do Universo, mas não é um elemento natural. É artificial. Em 1984, cientistas alemães conseguiram "gerar" átomos desse elemento fundindo átomos de chumbo e ferro. Seu interesse é puramente científico, pois além do fato de ser o elemento mais denso que já existiu no Universo, não tem aplicativos. Na verdade, ele tem meia-vida (uma medida química para estimar o tempo que metade dos núcleos em uma amostra de átomos leva para se desintegrar) de menos de 10 segundos.

7. Núcleo do Sol: 150.000 kg / m3

Focamos no do Sol para ter uma referência, mas pode ser aplicado à maioria das estrelas semelhantes a ele, uma vez que têm densidades semelhantes, seja abaixo ou acima. Como uma regra, esta é a densidade no centro de uma estrela. É cerca de quatro vezes mais denso que o Hassium. Mas a partir daqui, as coisas começam a parecer algo saído de um filme de ficção científica.

E é que embora seja um valor muito alto devido às incríveis pressões que existem dentro dele, afinal o Sol é feito de átomos de hidrogênio, literalmente o elemento menos denso do Universo, compactado na forma de plasma. Quando começarmos a ver estrelas feitas de partículas subatômicas e o que acontece dentro de um buraco negro, as coisas vão mudar.

6. Estrela anã branca: 10.000.000.000 kg / m3

Imagine o Sol se compactando com o tamanho da Terra. Tem 1,9 x 10 ^ 30 kg do tamanho de um pequeno planeta. Lá você tem uma estrela branca, uma estrela 66.000 vezes mais densa do que uma estrela como o Sol. Mais do que um tipo de estrela, as anãs brancas são a fase final na vida de certas estrelas. À medida que se aproximam da morte, a estrela começa a entrar em colapso com a gravidade de seu próprio núcleo e se torna incrivelmente compacta.

5. Estrela de nêutrons: 10 ^ 17 kg / m3

Se a anã branca o surpreendeu, espere. Porque no Universo existe um tipo de estrela 8 bilhões de vezes mais densa que a anterior. Para se ter uma ideia, imagine que compactamos o Sol até que ele fique do tamanho da ilha de Manhattan. Lá você tem uma estrela de nêutrons. Na verdade, uma estrela de nêutrons é um objeto com apenas 10 km de diâmetro e uma massa duas vezes a do Sol. Simplesmente incrível.

Estrelas de nêutrons são um dos objetos mais misteriosos do mundo da astronomia e é, por enquanto, o objeto natural do Universo mais denso, cuja existência foi demonstrada. Essas estrelas são formadas quando uma estrela supermassiva (aqueles milhões de vezes maiores que o Sol) explode, deixando um núcleo no qual os prótons e os elétrons de seus átomos se fundem, então não há distância de repulsão entre eles e eles podem atingir essas densidades incríveis .

4. Plasma de quarks: 10 ^ 19 kg / m3

Continuamos com coisas incríveis. E a partir de agora eles são tão surpreendentes que sua presença naturalmente não foi observada. Vamos começar esta nova etapa com o que é conhecido como “plasma quark”. É um estado da matéria que se acredita ser a forma como o Universo era. apenas alguns milissegundos após o Big Bang.

Tudo o que daria origem ao Cosmos estava contido neste plasma surpreendentemente denso. Sua possível existência nas origens do Universo foi demonstrada quando, em 2011, cientistas do O Grande Colisor de Hádrons conseguiu criar a substância em questão fazendo os átomos de chumbo colidirem (perdoe a redundância) uns com os outros (quase) à velocidade da luz.

3. Estrela de Preon: 10 ^ 23 kg / m3

Chegamos ao nosso top 3 com objetos cujo existência não foi verificada, porque tudo é baseado em suposições e teorias da física. Portanto, no momento, o plasma quark mencionado acima é o material mais denso do Universo.

Uma estrela preônica é um tipo de estrela cuja existência seria possível (e, em teoria, deveria existir) pelas leis da física, mas eles são tão pequenos que não somos capazes de detectá-los. Os astrofísicos acreditam que existe um fenômeno cósmico pelo qual certas partículas subatômicas (incluindo quarks) podem formar esses tipos de estrelas. Essas estrelas hipotéticas teriam um densidade 47 milhões de vezes maior do que uma estrela de nêutrons. Em outras palavras, imagine compactar toda a massa do Sol em uma bola de golfe. Esta é uma estrela preon. No entanto, sua existência não foi comprovada. Tudo é hipotético.

2. Partícula de Planck: 10 ^ 96 kg / m3

E se as coisas já não eram estranhas o suficiente, chegamos à densidade de Planck. A partícula de Planck é uma partícula subatômica hipotética definida como um buraco negro em miniatura. E muito em miniatura. Para entender "facilmente", vamos imaginar esta partícula como um próton, mas 13 milhões de quatrilhões de vezes mais pesado e vários trilhões de vezes menor.

Isso foge completamente ao nosso entendimento. E uma vez que um buraco negro é um ponto no espaço onde a densidade é tão alta que gera uma gravidade da qual nem mesmo a luz pode escapar, por isso dizemos que uma partícula de Planck é um "Buraco negro em miniatura".

1. Buraco negro: densidade infinita

Terminamos em grande estilo. O buraco negro é o objeto mais denso do Universo. E nada jamais tirará este trono porque, basicamente, as leis da física impedem que qualquer coisa seja mais densa. Um buraco negro é uma singularidade no espaço, ou seja, um ponto de massa infinita sem volume, portanto, pela matemática, a densidade é infinita. E é isso que o faz gerar uma força gravitacional tão alta que nem mesmo a luz consegue escapar de sua atração. Além disso, não sabemos (e certamente nunca saberemos) o que se passa lá dentro. Todos são suposições.