Stelele neutronice, obiecte cosmice extrem de dense, se formează în urma exploziei supernovelor, când miezul stelei masive se comprimă. Masa acestor stele este, în general, între 1,4 și 2 mase solare.
Astrofizicienii explorează posibilitatea existenței stelelor neutronice cu o masă mai mică decât cea a unei pitice albe. O stea neutronică este compusă predominant din neutroni și are o densitate extraordinară. Formarea ei depinde de masa stelei inițiale.
Dacă masa stelei este sub 1,4 mase solare, aceasta se transformă într-o pitică albă, un alt tip de stea moartă, stabilizată de presiunea electronilor. Limita Chandrasekhar, de 1,4 mase solare, reprezintă masa maximă a unei pitice albe.
Peste această limită, steaua se prăbușește și poate deveni o stea neutronică sau, în cazul unei mase și mai mari, o gaură neagră. Explozia unei supernove eliberează o cantitate uriașă de energie, comprimând nucleul stelei.
Există posibilitatea ca unele nuclee rezultate în urma supernovelor să aibă o masă mai mică decât cea considerată minimă pentru formarea unei stele neutronice.
Stabilitatea acestor nuclee ca stele neutronice depinde de ecuația Tolman-Oppenheimer-Volkoff (TOV), care descrie comportamentul materiei în interiorul stelelor neutronice sub influența forțelor gravitaționale și nucleare.
Conform ecuației TOV, masa minimă teoretică a unei stele neutronice ar putea fi de 1,1 mase solare, sau chiar 0,4 mase solare în cazuri extreme. Această ipoteză este încă dezbătută în comunitatea științifică.
Pentru a verifica această ipoteză, astrofizicienii utilizează observatoare de unde gravitaționale precum Virgo și LIGO. Acestea detectează undele gravitaționale produse de evenimente cosmice violente, cum ar fi fuziunile stelelor neutronice sau găurilor negre.
Un studiu recent a simulat deformarea mareelor în timpul fuziunii stelelor neutronice de masă mică, încercând să detecteze semnale specifice. Deși nu au fost găsite dovezi directe ale existenței acestor stele, studiul a contribuit la restrângerea limitelor teoretice.
S-a constatat că numărul de fuziuni observabile care implică o stea neutronică cu masa sub 0,7 mase solare nu poate depăși 2.000.
Cercetarea este în stadiu incipient, dar progresele în astronomia undelor gravitaționale ar putea duce la observarea directă a stelelor neutronice de masă mică sau la confirmarea imposibilității existenței lor.
