Parece que conseguimos uma outra vitória para a astronomia das ondas gravitacionais. Uma nova detecção de ondas gravitacionais ainda é a melhor candidata para um tipo de colisão cósmica nunca vista – a indefinível fusão entre um buraco negro e uma estrela de nêutrons.
O evento, chamado S190814bv, foi detectado pelos interferômetros LIGO e Virgo às 11: 00h às 21: 00h do dia 14 de agosto. E, com base na análise inicial, há 99% de chance de ser um kaboom de buraco negro de estrela de nêutrons.
Mesmo enquanto você lê isso, os cientistas estão se debruçando sobre dados e olhando fixamente para o céu, procurando a luz que pode ter sido deixada para trás pela estrela de nêutrons quando é absorvida pelo buraco negro.
“É como na noite anterior ao Natal”, disse o astrônomo Ryan Foley, da Universidade da Califórnia, em Santa Cruz, ao ScienceAlert. “Estou apenas esperando para ver o que está debaixo da árvore.”
Desde que a incrível primeira detecção de ondas gravitacionais – uma colisão entre dois buracos negros de massa estelar – foi anunciada em fevereiro de 2016, o campo está apenas ficando mais forte. A tecnologia é tão sofisticada que pode detectar colisões entre duas estrelas de nêutrons – objetos muito menos massivos que buracos negros.
Ambas as estrelas de nêutrons e buracos negros são os restos ultradensos de uma estrela morta, mas nunca vimos um buraco negro menor que 5 vezes a massa do Sol, ou uma estrela de nêutrons maior que 2,5 vezes a massa do Sol.
Mas uma colisão entre um buraco negro e uma estrela de nêutrons nos escapou. Uma detecção parecia ter sido um evento como esse, no começo do ano, mas as chances eram de apenas 13%. E a relação sinal-ruído era tão baixa que os astrônomos não a seguiram.
Esse não é o caso do S190814bv. O sinal é realmente forte e os astrônomos estão excitados – se for realmente uma colisão entre uma estrela de nêutrons e um buraco negro, será a primeira vez que um sistema binário será visto.
Isso significaria que tais sistemas binários, hipotéticos até agora, são de fato possíveis. Poderíamos até obter pistas sobre sua formação – eles formaram um binário, vivendo, crescendo e morrendo juntos? Ou o buraco negro capturou uma estrela de nêutrons em sua órbita?
Acredite ou não, podemos aprender isso a partir do sinal de ondas gravitacionais – ondulações no espaço-tempo causadas por uma colisão maciça, como uma pedra jogada em um lago – se for forte o suficiente. As pistas para a formação do binário são codificadas na forma de onda, juntamente com as massas dos objetos individuais, sua velocidade e aceleração.
“Do sinal da onda gravitacional, pode-se obter informações sobre os giros dos objetos individuais e sua orientação em comparação com o eixo da órbita”, disse o físico Peter Veitch, da Universidade de Adelaide, na Austrália, e OzGrav (o ramo australiano do LIGO Scientific). Colaboração) disse ao ScienceAlert.
“[Nós] estamos olhando para ver se o spin rotacional dos objetos individuais estão alinhados uns com os outros, o que pode sugerir que eles estavam inicialmente em um sistema binário. Enquanto que um objeto compacto foi capturado por outro como galáxias fundidas, por exemplo , então você pode esperar que esses objetos tenham spins diferentes apontando em direções diferentes. “
Foley e seus colegas estão usando o Observatório Keck para estudar uma galáxia a cerca de 900 milhões de anos-luz de distância. É aí que eles acham que o sinal pode ter se originado. Eles estão procurando radiação eletromagnética que pode resultar da colisão envolvendo uma estrela de nêutrons.
E, claro, há a questão crucial: como são as tripas de nêutrons?
“Nós gostaríamos de observar um buraco negro rasgando uma estrela de nêutrons à medida que se juntam”, diz a física teórica Susan Scott, da Universidade Nacional da Austrália, e OzGrav.
“Isso nos daria informações vitais sobre o material que compõe as estrelas mais densas do Universo – estrelas de nêutrons -, que continua sendo uma grande questão em aberto no campo.”
Se não houver radiação eletromagnética detectada, isso pode significar que os astrônomos estão simplesmente procurando no lugar errado. Ou pode significar que a radiação eletromagnética é fraca demais para ser detectada.
Também pode significar que uma estrela de nêutrons não está envolvida – o que seria muito interessante, porque o sinal sugere que o objeto menor tem menos de três vezes a massa do Sol. Se não é uma estrela de nêutrons, pode ser o menor buraco negro que já detectamos.
Ou pode significar que a dinâmica entre uma estrela de nêutrons e um buraco negro ao se juntarem em um buraco negro um pouco maior é ainda mais estranha do que sabíamos.
“A minha maneira favorita de pensar sobre isso (no momento) é que, se um buraco negro é muito mais massivo que uma estrela de nêutrons, então, quando eles se fundem, a estrela de nêutrons será dilacerada dentro do horizonte de eventos do buraco negro! Nesse caso, mesmo que haja muita luz gerada, ninguém vai escapar do buraco negro para vermos “, disse Foley ao ScienceAlert.
“Isso é o mais próximo da ficção científica que você tem.”
Publicado em 16/08/2019
Artigo original: https://www.sciencealert.com/we-might-have-just-caught-a-black-hole-in-the-act-of-eating-a-neutron-star
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