Cientistas encontram brilho dourado de quilonova que passou despercebida

O dia 17 de agosto de 2017 foi histórico para a astronomia, pois foi quando os cientistas conseguiram, pela primeira vez, observar diretamente uma fusão entre duas estrelas de nêutrons. Acontece que um novo estudo revelou algo inesperado - um evento observado em 2016 foi semelhante a este e passou desapercebido.

Com base nos dados do evento de 2017, descoberto pelo LIGO (Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory), os astrónomos começaram a pensar como um evento como este deveria se parecer para os observadores terrestres. Uma equipe liderada por Eleonora Troja, investigadora do Departamento de Astronomia da Universidade de Maryland, EUA, examinou dados de um evento detectado em agosto de 2016, que na época foi considerado uma explosão de raios-gama. O estudo encontrou novas evidências de que uma quilonova aconteceu ali.

Quilonova e as galáxias de ouro

Estrelas de nêutrons são pequenas, mas estão entre as estrelas mais densas que conhecemos, e resultam da explosão da supernova de uma estrela massiva. Uma colisão entre elas libera ondas que se estendem pelos cosmos e alimenta explosões cataclísmicas. Cálculos realizados pelos cientistas indicaram que uma colisão dessa deve brilhar como 1.000 novas, e por isso é chamada de quilonova.

Além disso, essas colisões criam metais pesados, e é assim que uma galáxia inteira poderia ser banhada em ouro e platina. Astrônomos suspeitam há um tempo que todo o ouro e toda a platina da Terra se formaram como resultado de antigas quilonovas que aconteceram entre estrelas de nêutrons.

O impacto encontrado pelo LIGO em 2017 criou uma quilonova. As observações nos deram a primeira evidência convincente de que as quilonovas, de fato, produzem grandes quantidades de metais pesados. Mas os pesquisadores queriam saber mais sobre isso.

Voltando ao passado

O Observatório Neil Gehrels Swift da NASA começou a rastrear o evento de 2016 minutos depois de ter sido detectado. Isso foi muito positivo, porque essa captura antecipada não aconteceu nas observações do evento de 2017, que só começaram 12 horas após a colisão inicial. Por isso, algumas informações ficaram faltando para o LIGO.

"O evento de 2016 foi, no início, muito emocionante. Estava próximo e foi visível a todos os principais telescópios, incluindo o Telescópio Espacial Hubble da NASA. Mas não correspondia às nossas previsões - esperávamos ver a emissão infravermelha tornar-se cada vez mais brilhante ao longo de várias semanas", explicou Troja, que publicou o novo estudo na edição de 27 de agosto da revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

De acordo com a pesquisadora, quase nenhum sinal do evento permaneceu após dez dias. “Ficamos todos muito desapontados”, relata. “Então, um ano mais tarde, aconteceu o evento do LIGO. Analisamos os nossos dados antigos com novos olhos e percebemos que, de fato, havíamos capturado uma quilonova em 2016. Os dados infravermelhos dos dois eventos têm luminosidades semelhantes e exatamente a mesma escala de tempo". Essas semelhanças sugerem que a quilonova de 2016 também foi resultado da fusão de duas estrelas de nêutrons.

Dados complementares

O mais legal é que a observação dos dois eventos parecem se completar. Por um lado, as informações obtidas durante o de 2016 não contém tantos detalhes quanto aquelas que o LIGO conseguiu capturar. Mas, por outro lado, a cobertura das horas iniciais observadas em 2016, ausentes do registo de 2017, revelou novas informações importantes sobre os estágios iniciais de uma quilonova. Por exemplo, a equipe observou pela primeira vez o objeto que permaneceu após a colisão, que não foi visível nos dados do LIGO.

Esse objeto “remanescente poderia ser uma estrela de nêutrons hipermassiva e altamente magnetizada conhecida como magnetar, que sobreviveu à colisão e logo entrou em colapso em um buraco negro", disse o coautor do estudo, Geoffrey Ryan. Esse fato curiosamente contraria a teoria, porque “um magnetar devia retardar ou até interromper a produção de metais pesados, que é a principal fonte da assinatura de radiação infravermelha de uma quilonova”. Mas não foi o que aconteceu. Foram observadas grandes quantidades de metais pesados em 2016.

Essa descoberta levou Troja e seus colegas à perspectiva de que reavaliar eventos passados pode revelar muitas coisas novas. O estudo também ajudou a melhorar a abordagem da equipe para observações futuras. Existem outros eventos candidatos, e Troja está interessada em eventos com forte assinatura de luz infravermelha - o indicador que revela a produção de metais pesados.

Fonte: Phys.org