O que você ganha quando duas estrelas de nêutrons colidem?

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O que você ganha quando duas estrelas de nêutrons colidem?
Foto: (reprodução/internet)

Quando duas estrelas de nêutrons colidem e se fundem, o que você ganha? Uma estrela de nêutrons mais robusta ou um minúsculo buraco negro? Um artigo de maio de 2018 analisando a histórica colisão de estrelas de nêutrons no ano passado sugere o último.

Em 17 de agosto de 2017, o Observatório de Ondas Gravitacionais de Laser Interferômetro (LIGO – Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory) dos EUA e o observatório de ondas gravitacionais de Virgem da Itália detectaram o que é indiscutivelmente o evento astronômico mais significativo dos tempos modernos: o esmagamento de uma estrela de nêutrons.

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Essa quebra criou um sinal de onda gravitacional chamado GW170817. Ao contrário do punhado de sinais de ondas gravitacionais que vieram antes dele, GW170817 não foi gerado por um buraco negro em fusão.

Três observatórios de ondas gravitacionais (as duas estações LIGO em Washington e Louisiana, mais o único detector de Virgem) detectaram o sinal em conjunto, então os cientistas foram capazes de triangular a localização aproximada no céu de onde o sinal da onda gravitacional veio.

Então, quase ao mesmo tempo, o telescópio espacial Fermi da NASA detectou uma curta explosão de raios gama (GRB) naquele pedaço de céu. Os cientistas teorizaram que tais explosões foram desencadeadas pela colisão de duas estrelas de nêutrons e, por meio da análise do GW170817, eles confirmaram o cenário de fusão de estrelas de nêutrons.

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Os astrônomos fizeram muitas descobertas científicas após esse evento astronômico, mas o GW170817 continua rendendo.

Com a ajuda do telescópio espacial Chandra da NASA, que continuou a estudar o local da fusão das estrelas de nêutrons por dias, semanas e meses depois, os astrônomos agora pensam que a fusão das estrelas de nêutrons deu origem a um buraco negro bebê. E nunca vimos isso antes.

A partir dos estudos do LIGO, os astrônomos já tinham uma boa ideia quanto à massa das estrelas de nêutrons em colisão e a massa do objeto que deveriam produzir após a colisão. Pelas suas estimativas, o objeto mesclado teria uma massa de cerca de 2,7 vezes a do nosso sol.

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Esta é uma massa interessante, pois está bem no limite de ser a estrela de nêutrons mais massiva ou o buraco negro de menor massa já descoberto. Para descobrir se o evento criou uma estrela de nêutrons monstruosa ou um minúsculo buraco negro, os astrônomos precisaram estudar os raios X sendo gerados, e foi aí que Chandra ajudou.

“Embora as estrelas de nêutrons e os buracos negros sejam misteriosos, estudamos muitos deles em todo o Universo usando telescópios como o Chandra”, disse Dave Pooley, da Trinity University em San Antonio, Texas, que liderou o estudo.

“Isso significa que temos dados e teorias sobre como esperamos que esses objetos se comportem nos raios-X.”

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Se a colisão da estrela de nêutrons criou uma estrela de nêutrons mais massiva, esse objeto estaria girando rapidamente e possuindo um imenso campo magnético. Nessa situação, o objeto teria explodido com uma bolha poderosa e em expansão de partículas de alta energia que teriam, por sua vez, gerado emissões extremas de raios-X.

Mas, de acordo com as observações do Chandra, o sinal de raios-X foi centenas de vezes mais fraco do que o esperado.

Por meio de um processo simples de eliminação, isso significa que provavelmente não há nenhuma estrela de nêutrons girando rapidamente, e é mais provável que um buraco negro tenha se formado.

“Podemos ter respondido a uma das perguntas mais básicas sobre este evento deslumbrante: o que ele fez?” disse o coautor Pawan Kumar, da Universidade do Texas em Austin, em um comunicado.

“Astrônomos há muito suspeitavam que as fusões de estrelas de nêutrons formariam um buraco negro e produziriam explosões de radiação, mas não tínhamos um caso forte para isso até agora.”

Considerando que os menores buracos negros descobertos até hoje têm cerca de quatro a cinco vezes a massa do nosso Sol, esse buraco negro recém-nascido provavelmente quebrou o recorde como o menor buraco negro conhecido. E os astrônomos testemunharam seu nascimento.

As observações continuarão e se o sinal de raios-X continuar a enfraquecer nos próximos meses e anos, a probabilidade de se tratar de um buraco negro continuará a aumentar.

Traduzido e adaptado por equipe Conhecimento Agora

Fonte: HowStuffWorks

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