Em 22 de maio de 2020, a luz de uma explosão titânica nas profundezas do espaço atingiu a Terra. A energia vista pelos astrônomos relatou a colisão de um par de estrelas de nêutrons, criando uma explosão kilonova. Este evento, liberando mais energia em meio segundo do que o nosso Sol produzirá em 10 bilhões de anos, deixou um objeto raro para trás nos escombros.
Quando os astrônomos examinaram a erupção, eles encontraram evidências de um magnetar – uma estrela de nêutrons ultradensa, aproximadamente do tamanho de uma cidade, abrigando um poderoso campo magnético.
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A descoberta – a primeira vez que uma colisão de estrelas de nêutrons já foi visto – foi feito através de estudos conduzidos em comprimentos de onda visíveis de luz, bem como infravermelho, rádio e frequências de raios-X.
A primeira luz do evento, 7,6 bilhões de anos-luz da Terra, foi vista na forma de uma explosão de raios gama curta altamente energética. Estas são explosões de raios gama que duram menos de dois segundos (acredita-se que GRBs mais longos sejam o resultado do colapso do núcleo de uma estrela supermassiva).
Os raios gama têm a frequência mais alta de todas as formas conhecidas de radiação eletromagnética. No entanto, este display irradiava energia por todo o espectro eletromagnético.
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Normalmente, os astrônomos esperam a colisão de um par de estrelas de nêutrons para resultar no colapso quase instantâneo das estrelas mortas em um buraco negro. No entanto, não foi isso que os astrônomos descobriram enquanto observavam as consequências da explosão GRB 200522A.
“Nosso estudo mostra que é possível que, para esta explosão de raios gama curta em particular, o objeto pesado tenha sobrevivido. Em vez de colapsar em um buraco negro, tornou-se um magnetar: uma estrela de nêutrons girando rapidamente que tem grandes campos magnéticos, despejando energia em seu ambiente circundante e criando um brilho muito forte que vemos “, disse Wen-fai Fong, um astrofísico da Northwestern University.
Em uma kilonova de champanhe no céu …
A colisão de um par de estrelas de nêutrons Acredita-se que tenha duas fases principais após a explosão. O rescaldo, que dura alguns dias, é marcado por colisões entre o material que sai do local da colisão em velocidades fantásticas e o envelope de gás que cerca o evento. Isso é seguido pelo brilho kilonova de partículas em movimento girando em torno da região do espaço ao redor da colisão.
Kilonovae pode ser 1.000 vezes mais brilhante do que uma explosão típica de supernova. Apenas um desses eventos confirmados foi visto antes desta última exibição – em 2017.
No entanto, o brilho kilonova de GRB 200522A foi encontrado como sendo 10 vezes maior do que qualquer um esperava, particularmente em comprimentos de onda infravermelhos, confundindo pesquisadores.
“Essas observações não se encaixam nas explicações tradicionais para rajadas curtas de raios gama. Dado o que sabemos sobre o rádio e os raios-X desta explosão, simplesmente não corresponde. A emissão de infravermelho próximo que encontramos com o Hubble é muito brilhante, ” disse Fong.
Os pesquisadores perceberam que era possível que a rápida rotação do estrelas de nêutrons – girando mil vezes por segundo – pode ter se transferido para o material ejetado da explosão. Tal processo poderia ter resultado na liberação de grandes quantidades de radiação eletromagnética, sugere o estudo.
“Os intensos flashes de raios gama dessas explosões parecem vir de jatos de material que se movem muito perto da velocidade da luz. Os jatos não contêm muita massa – talvez um milionésimo da massa do Sol – mas por estarem se movendo tão rápido, eles liberam uma quantidade enorme de energia em todos os comprimentos de onda de luz “, NASA explica.
Visto pela primeira vez por astrônomos usando o Observatório Neil Gehrels Swift da NASA, as observações foram rapidamente iniciadas em outros telescópios – incluindo o Telescópio Espacial Hubble, o Very Large Array de radiotelescópios, o W.M. Observatório Keck e a rede Las Cumbres Observatory Global Telescope.
Você tem que quebrar alguns ovos se quiser fazer um magnetar
Acredita-se que a decadência radioativa de elementos pesados da explosão de kilonova produza elementos críticos no Cosmos, incluindo ouro e urânio.
A colisão, que deveria ter formado um buraco negro, em vez disso (aparentemente) formou um magnetar, uma estrela de nêutrons supermassiva e altamente energética. Cerca de duas dúzias de magnetares foram descobertos até agora.
“Temos apenas uma kilonova confirmada e bem amostrada até hoje. Portanto, é especialmente estimulante encontrar uma nova kilonova em potencial que parece tão diferente. Essa descoberta nos deu a oportunidade de explorar a diversidade de kilonovae e seus objetos remanescentes ”, disse Jillian Rastinejad, uma estudante de pós-graduação que trabalha com Fong.
A equipe também sugeriu dois outros processos possíveis que poderiam ter formado a magnífica explosão vista do GRB 200522A. Uma possibilidade é que duas ondas de partículas em movimento rápido colidiram, liberando energia que imita a formação de um magnetar. Ou métodos desconhecidos de decaimento radioativo podem ser responsáveis pela exibição. No entanto, a equipe acredita que os astrônomos estão, de fato, vendo a criação de um magnetar.
Se este evento formar um magnetar, os astrônomos esperam ver uma liberação de ondas de rádio da região nos próximos anos. O Telescópio Espacial James Webb, com lançamento previsto para 2021, é ideal para estudar eventos como o GRB 200522A.
Este artigo foi publicado originalmente em The Cosmic Companion por James Maynard, fundador e editor do The Cosmic Companion. Ele é um nativo da Nova Inglaterra que virou rato do deserto em Tucson, onde vive com sua adorável esposa, Nicole, e Max the Cat. Você pode ler esta peça original aqui.
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Fonte: thenextweb.com
