Uma equipe global de astrônomos detectou a faísca brilhante de duas estrelas de nêutrons colidindo, lançando luz sobre as origens anteriormente desconhecidas de alguns dos elementos pesados do universo.
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Em 17 de agosto, cientistas que operam o Observatório de Ondas Gravitacionais com Interferômetro a Laser (LIGO) detectaram outra rodada de ondas gravitacionais. Pesquisadores viram tais ondulações quatro vezes antes, mas esta última observação diferiu do resto: os astrônomos não só ouviram o “chilrear” da antiga colisão, eles viram um flash de luz.
“Imagine que as ondas gravitacionais são como trovões. Já ouvimos esse trovão antes, mas esta é a primeira vez que também conseguimos ver o raio que o acompanha ”, disse Philip Cowperthwaite, pesquisador do centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian, em um comunicado à imprensa.
Previsto por Albert Einstein em 1916, e descoberto pela primeira vez por cientistas em 2015, essas distorções no tecido do espaço-tempo vêm dos movimentos violentos ou colisões de objetos celestes. Mas os cientistas ainda não conseguiram identificar os objetos que causam essas distorções. Em setembro, pesquisadores anunciaram que estavam se aproximando da fonte das ondas usando a triangulação entre dois observatórios do LIGO nos EUA e o observatório europeu de Virgo.
Mesmo assim, até agora os pesquisadores foram deixados no escuro sobre onde as colisões ocorrem. Acredita-se que os pios anteriores provêm de buracos negros em colisão, que, como o próprio nome sugere, emitem pouca ou nenhuma luz, tornando-os quase impossíveis de detectar no céu noturno.
Mas desta vez foi diferente.
Imediatamente após o chilrear desta última detecção de ondas gravitacionais, o telescópio espacial Fermi da NASA registrou um flash de radiação gama. Então, os pesquisadores começaram a enviar alertas aos colaboradores em todo o mundo sobre essa excitante oportunidade; talvez eles pudessem imaginar a colisão.
O estudante de graduação Charlie Kilpatrick, operando um telescópio no Chile, foi o primeiro a identificá-lo: uma pequena mancha de luz ao lado da galáxia NGC 4993, que fica a cerca de 130 milhões de anos-luz da Terra. Equipes operando 70 telescópios em todos os continentes (incluindo a Antártida) treinaram suas visões nesta região do céu, examinando-a em uma faixa de comprimentos de onda de raios-X a ondas de rádio em busca da fonte para essas ondas cósmicas.
Com base em suas observações, os cientistas acreditam que as últimas ondas vieram da fusão violenta de duas estrelas de nêutrons - os remanescentes densos e agonizantes de estrelas massivas depois de passarem por uma supernova. Os cientistas observaram indiretamente os destroços da colisão movendo-se a velocidades tão rápidas que os modelos sugerem que só poderiam ser alcançados se dois desses corpos celestes colidissem. Essas duas famosas estrelas de nêutrons provavelmente se formaram há cerca de 11 bilhões de anos, de acordo com a análise astronômica de sua galáxia, e têm andado vagarosamente entre si desde então.
"Esta é a primeira vez que podemos ouvir a espiral da morte de duas estrelas de nêutrons, e também ver os fogos de artifício que vieram de sua fusão", disse Vicky Kalogera, diretora do Centro de Pesquisa Interdisciplinar e Pesquisa em Astrofísica da Northwestern University e líder do LIGO. Colaboração Científica, disse em uma conferência de imprensa hoje sobre o achado.
O show de luzes da colisão continha pistas ainda mais interessantes para desvendar. Pesquisadores há muito especulam que os elementos mais pesados do universo, como ouro ou platina, surgiram das explosões, ou kilonovas, produzidas por fusões de estrelas de nêutrons. Ao observar a luz proveniente da NGC 4993, os astrônomos viram indícios de que a radiação produzida pela matéria do resfriamento de kilonova se transformou em elementos pesados. Um único kilonova pode produzir um valor inteiro da Terra desses elementos raros, de acordo com os pesquisadores.
Os resultados iniciais dessa detecção foram publicados hoje na revista Physical Review Letters, com mais estudos em breve.
Os astrônomos envolvidos nessa detecção veem um futuro brilhante e sonoro para a chamada astronomia "multi-mensageira", ou usam tanto as ondas gravitacionais quanto a luz antiquada para estudar os mesmos eventos e objetos no céu. Como disse o porta-voz de Virgem, Jo van den Brand, na coletiva de imprensa: "Eu acho que isso é uma demonstração do que a humanidade pode alcançar se nos dedicarmos a isso e colaborarmos".
