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Maio 14, 2025Os investigadores, Departamento de Física da Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra (FCTUC), exploraram o potencial do método de regressão simbólica, uma ferramenta que se enquadra no âmbito das técnicas de machine learning, que fornece relações algébricas entre diferentes propriedades.
Como detalhado em comunicado, a ferramenta permitiu obter uma relação entre a massa máxima de uma estrela de neutrões e a sua equação de estado. A relação, descrita num novo artigo publicado na revista científica Physics Letters B, reduz os cálculos computacionais por um fator de sete, numa das etapas essenciais da procura de modelos compatíveis com as observações.
No cálculo foi usada a inferência de Bayes, que, segundo os investigadores, pode ser muito demorada, pois é necessário resolver as equações diferenciais que determinam a massa e o raio da estrela para vários milhões de modelos
“Com os atuais dados experimentais e observacionais disponíveis e os dados que serão recolhidos nas próximas décadas, espera-se que a composição destes objetos seja finalmente desvendada”, afirma Constança Providência, investigadora do Centro de Física da Universidade de Coimbra (CFisUC) e professora da FCTUC.
“Extrair das observações astronómicas as propriedades da matéria que interage pela força forte, como a matéria nuclear, a altas densidades, é, no entanto, outro desafio”, explica a investigadora.
Embora a utilização de métodos estatísticos se revele essencial para o sucesso deste desafio, determinar o modo como a matéria sujeita a densidades e pressões extremamente elevadas se comporta dentro destes objetos é um problema complicado, que exige muitas horas de cálculo devido à quantidade de modelos que têm de ser testados.
“Num futuro próximo, esperamos que seja possível descodificar a equação de estado da matéria densa diretamente a partir do conhecimento preciso dos observáveis das estrelas de neutrões, utilizando estas técnicas computacionais avançadas, o que nos permitirá desvendar as propriedades da matéria bariónica a altas densidades”, indicam os investigadores.
“Assim, será possível saber a que densidades os quarks deixam de estar confinados aos nucleões e se a transição de fase para a matéria desconfinada é uma transição de primeira ordem”, conclui a equipa que, além de Constança Providência, contou com Tuhin Malik e Helena Pais, além de investigadores na China e na Índia.
