Uma importante descoberta de como podemos entender colisões de estrelas mortas e a expansão do Universo foi feita por uma equipe internacional, liderada pela Universidade de East Anglia. Eles descobriram um pulsar incomum – um dos faróis magnetizados de estrelas de nêutrons giratórias do espaço profundo que emite ondas de rádio altamente focadas de seus polos magnéticos.
Uma importante descoberta de como podemos entender colisões de estrelas mortas e a expansão do Universo foi feita por uma equipe internacional, liderada pela Universidade de East Anglia.
Eles descobriram um pulsar incomum – um dos faróis magnetizados de estrelas de nêutrons giratórias do espaço profundo que emite ondas de rádio altamente focadas de seus polos magnéticos.
O pulsar recém-descoberto (conhecido como PSR J1913 + 1102) faz parte de um sistema binário – o que significa que ele está trancado em uma órbita ferozmente apertada com outra estrela de nêutrons.
Estrelas de nêutrons são os restos estelares mortos de uma supernova. Eles são compostos da matéria mais densa conhecida – empacotando centenas de milhares de vezes a massa da Terra em uma esfera do tamanho de uma cidade.
Em cerca de meio bilhão de anos, as duas estrelas de nêutrons colidirão, liberando quantidades surpreendentes de energia na forma de ondas e luz gravitacionais.
Mas o pulsar recém-descoberto é incomum porque as massas de suas duas estrelas de nêutrons são bem diferentes – uma muito maior que a outra.
Este sistema assimétrico dá aos cientistas a confiança de que as fusões duplas de nêutrons fornecerão pistas vitais sobre mistérios não resolvidos na astrofísica – incluindo uma determinação mais precisa da taxa de expansão do Universo, conhecida como constante de Hubble.
A descoberta, publicada hoje na revista Nature, foi feita usando o radiotelescópio Arecibo em Porto Rico.
O pesquisador principal, Robert Ferdman, da Escola de Física da UEA, disse: “Em 2017, os cientistas do Observatório de Ondas Gravitacionais com Interferômetro a Laser (LIGO) detectaram pela primeira vez a fusão de duas estrelas de nêutrons.
“O evento causou ondas de ondas gravitacionais através do tecido do espaço-tempo, como previsto por Albert Einstein há mais de um século.”
Conhecido como GW170817, esse evento espetacular também foi visto com telescópios tradicionais em observatórios ao redor do mundo, que identificaram sua localização em uma galáxia distante, a 130 milhões de anos-luz da nossa Via Láctea.
Ferdman disse: “Confirmou que o fenômeno de pequenas explosões de raios gama se deve à fusão de duas estrelas de nêutrons. E agora essas são as fábricas que produzem a maioria dos elementos mais pesados do Universo, como o ouro. ”
A energia liberada durante a fração de segundo quando duas estrelas de nêutrons se fundem é enorme – estimada em dezenas de vezes maior que todas as estrelas do Universo combinadas.
Portanto, o evento GW170817 não foi surpreendente. Mas a enorme quantidade de matéria ejetada da fusão e seu brilho eram um mistério inesperado.
O Dr. Ferdman disse: “A maioria das teorias sobre esse evento supõe que as estrelas de nêutrons bloqueadas em sistemas binários são muito similares em massa.
“Nossa nova descoberta muda essas suposições. Descobrimos um sistema binário contendo duas estrelas de nêutrons com massas muito diferentes.
“Essas estrelas irão colidir e se fundir em cerca de 470 milhões de anos, o que parece muito tempo, mas é apenas uma pequena fração da idade do Universo.
“Como uma estrela de nêutrons é significativamente maior, sua influência gravitacional distorce a forma de sua estrela companheira – arrancando grandes quantidades de matéria pouco antes de realmente se fundirem, e potencialmente a interrompendo por completo.
“Essa ‘ruptura de maré’ ejeta uma quantidade maior de material quente do que o esperado para sistemas binários de massa igual, resultando em uma emissão mais poderosa.
“Embora o GW170817 possa ser explicado por outras teorias, podemos confirmar que um sistema pai de estrelas de nêutrons com massas significativamente diferentes, semelhante ao sistema PSR J1913 + 1102, é uma explicação muito plausível.
“Talvez mais importante ainda, a descoberta destaca que existem muitos outros sistemas por aí – constituindo mais de um em cada 10 que mesclam binários duplos de nêutrons”.
O co-autor Dr. Paulo Freire, do Instituto Max Planck de Radioastronomia, em Bonn, Alemanha, disse: “Essa perturbação permitiria aos astrofísicos obter novas pistas importantes sobre a matéria exótica que compõe o interior desses objetos extremos e densos.
“Esse assunto ainda é um grande mistério – é tão denso que os cientistas ainda não sabem do que realmente é feito. Essas densidades estão muito além do que podemos reproduzir nos laboratórios da Terra”.
A ruptura da estrela mais leve de nêutrons também aumentaria o brilho do material ejetado pela fusão. Isso significa que, junto com os detectores de ondas gravitacionais, como o LIGO, baseado nos EUA e o detector Virgo, baseado na Europa, os cientistas também serão capazes de observá-los com telescópios convencionais.
Ferdman disse: “Emocionante, isso também pode permitir uma medição completamente independente da constante de Hubble – a taxa na qual o Universo está se expandindo. Os dois métodos principais para fazer isso estão atualmente em desacordo entre si, portanto, isso é crucial. maneira de quebrar o impasse e entender com mais detalhes como o Universo evoluiu. “
Publicado em 14/07/2020 13h16
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