Três anos após colisão de estrelas de nêutrons, cientistas continuam intrigados

Por Daniele Cavalcante | 14 de Outubro de 2020 às 11h00
NASA

Três anos após a primeira detecção de uma colisão entre estrelas de nêutons, os cientistas estão mais perto de compreender de fato as implicações desse tipo de evento. Em um novo estudo, uma equipe de pesquisadores aponta que os modelos que haviam até então para descrever uma colisão desse tipo carece de informações importantes. Eles também conseguiram mostrar uma “imagem” completa do evento.

Uma das curiosidades mais interessantes que o novo estudo apresenta é que a colisão de três anos atrás permaneceu irradiando raios-X por muito mais tempo que os modelos atuais previam. A equipe de astrônomos descobriu isso porque permaneceu acompanhando o evento desde a detecção das ondas gravitacionais que revelaram a colisão das estrelas, em 2017.

Essa detecção foi um marco histórico para a astronomia, pois foi a primeira vez que a humanidade conseguiu captar esse tipo de colisão cósmica e encontrar as ondas gravitacionais geradas pelo impacto. Por isso, a equipe de cientistas que publicou o novo estudo, liderada pela astrônoma Eleonora Troja, continuou monitorando tem monitorado continuamente as emissões de radiação na galáxia NGC 4993, onde as estrelas de nêutrons colidiram, para fornecer a imagem mais completa do evento.

No estudo, publicado na última segunda-feira (12) na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, eles trouxeram análises que podem explicar porque os raios-X continuaram a irradiar da colisão por muito mais tempo que os modelos previram. “Realmente não sabemos o que esperar deste ponto em diante, porque todos os nossos modelos não previam nenhum raio-X e ficamos surpresos ao vê-los 1.000 dias depois que o evento de colisão foi detectado”, disse Troja.

Ilustração de uma colisão entre duas estrelas de nêutrons (Imagem: Reprodução/NASA/Swift/Dana Berry)

Ela afirma que pode demorar ainda muitos anos até que a ciência consiga entender o que está realmente acontecendo na galáxia NGC 4993, mas a pesquisa de sua equipe “abre a porta para muitas possibilidades”. A colisão em si recebeu o nome de GW170817, porque acabou gerando um novo objeto cósmico. Em 17 de agosto de 2017, telescópios do mundo todo começaram a observar uma radiação eletromagnética, que incluía raios gama e luz visível, emitida pela colisão de estrelas de nêutrons (só pra se ter uma ideia do impacto da explosão, estrelas de nêutons são chegam a ser até oito vezes mais densas do que o Sol).

Ninguém esperava ver uma emissão de raio-X neste evento, mas nove dias depois que a onda gravitacional foi detectada, os telescópios observaram essa radiação inesperada vinda do GW170817. O mais estranho é que esses raios-X permaneceram até mesmo quanto todo o resto da luminescência desapareceu. Mas por quê? De acordo com o estudo, pode ser que esses raios-X representem uma característica completamente nova do brilho residual de uma colisão. “Pode ser que haja processos físicos que não incluímos em nossos modelos porque eles não são relevantes nos estágios iniciais com os quais estamos mais familiarizados, quando os jatos se formam”, explicou Troja.

Outra possibilidade é que a kilonova (uma nuvem de gás que explodiu atrás do jato inicial de energia gerado pela colisão) pode ter criado sua própria onda de choque que demorou mais para chegar à Terra. Essa kilonova apareceu logo no início, durou cerca de três semanas e depois desapareceu. “Vimos a kilonova, então sabemos que esta nuvem de gás está lá, e os raios-X de sua onda de choque podem estar chegando até nós”, disse Geoffrey Ryan, coautor do estudo. “Mas precisamos de mais dados para entender se é isso que estamos vendo”, alertou. Caso essa hipótese esteja correta, os cientistas poderão usar essa informação para encontrar raios-X criados por colisões de estrelas de nêutrons que ocorreram no passado e foram registradas nos dados de telescópios, mas não foram notadas pelos cientistas.

Uma terceira possibilidade é que algo pode ter sido gerado pela colisão, um objeto novo capaz de emitir raios-X constante. Nesse caso, os cientistas estão lidando com um novo objeto que se forma através da colisão de estrelas de nêutrons. Poderemos obter mais respostas quando os telescópios da Terra forem mais uma vez apontados para o objeto GW170817. “Este pode ser o último suspiro de uma fonte histórica ou o início de uma nova história”, disse Troja. "Aconteça o que acontecer, este evento está mudando o que sabemos sobre fusões de estrelas de nêutrons e reescrevendo nossos modelos”.

Fonte: EurekAlert

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