Nossos magníficos astrônomos de ondas gravitacionais fizeram isso novamente, adicionando à coleção de detecção uma nova colisão entre duas estrelas de nêutrons. Em 25 de abril de 2019, duas estrelas de nêutrons a cerca de 520 milhões de anos-luz de distância se uniram e se fundiram em um único objeto.
Ele se chama GW190425 e, embora seja apenas o segundo que esses astrônomos já viram, já está ampliando nossa compreensão desses colossais destruições cósmicas.
“A fonte do GW190425 representa um tipo de sistema astrofísico anteriormente não detectado”, escreveram os pesquisadores em seu artigo, submetidos ao The Astrophysical Journal Letters e ainda não revisados ??por pares.
O primeiro evento de colisão binária de estrela de nêutrons foi detectado em agosto de 2017 e forneceu uma abundância gloriosa de dados em vários meios de observação – o que é conhecido como astronomia de vários mensageiros.
Agora, essa nova detecção foi confirmada.
“Detectamos um segundo evento consistente com um sistema binário de estrelas de nêutrons e esta é uma confirmação importante do evento de agosto de 2017 que marcou um emocionante novo começo para a astronomia de vários mensageiros há dois anos”, disse o físico e porta-voz da Virgo, Jo van den Brand da Universidade de Maastricht, na Holanda.
Existem algumas diferenças muito importantes.
Diferente do primeiro evento estelar de nêutrons (chamado GW170817), não havia luz detectada quando as duas estrelas do GW190425 colidiram. Provavelmente isso ocorre parcialmente porque estava muito distante e parcialmente porque um dos dois detectores LIGO estava offline quando o evento foi detectado; e o sinal estava fraco demais para ser detectado pelo detector de Virgem.
Isso significava que rastrear o ponto de origem do sinal era muito difícil; mas a não detecção por Virgem permitiu que a equipe internacional de astrônomos reduzisse a região de onde o sinal deveria ter se originado – uma faixa que cobre cerca de 20% do céu.
E mesmo sem dados ópticos, o “chirp” do sinal da onda gravitacional pode ser decodificado para descobrir a massa, a orientação e o giro dos objetos em colisão.
E isso continha uma grande surpresa. Com base nos dados do chirp, a equipe descobriu que uma das estrelas de nêutrons no binário era 1,4 vezes a massa do Sol e a outra era cerca de 2 vezes a massa do Sol.
“Ficamos muito surpresos com a massa total desse antigo sistema binário em estrela de nêutrons, que é cerca de 3,4 vezes a massa do nosso Sol, uma vez que excede em muito a massa de binários conhecidos de estrela de nêutron em nossa própria galáxia”, disse a física teórica Susan Scott. da Universidade Nacional Australiana e do Centro de Excelência ARC para Descoberta de Ondas Gravitacionais.
“Isso leva às possibilidades intrigantes que o antigo sistema binário que descobrimos formava diferentemente dos observados na Via Láctea e que os binários de estrelas de nêutrons desta magnitude podem não ser detectáveis ??pelas pesquisas atuais do telescópio”.
As duas estrelas de nêutrons envolvidas no GW170817 tinham entre 1,1 e 1,6 massas solares, resultando em um objeto com 2,7 vezes a massa do Sol.
E, embora não tenhamos detectado muitas fusões de estrelas de nêutrons, os astrônomos identificaram 17 binários de estrelas de nêutrons existentes na Via Láctea com os quais comparar a massa. Dessas, a massa combinada mais alta é 2,9 vezes a massa do Sol.
Isso poderia ajudar os astrônomos a entender como se formam as estrelas binárias de nêutrons. Existem duas possibilidades – que as duas estrelas massivas nascem, vivam e morram juntas; ou que eles se capturem em órbita mais tarde na vida. Não está claro qual deles produziu o binário GW190425, mas a modelagem pode revelar mais informações.
O objeto resultante da colisão GW190425 também apresenta uma perspectiva intrigante, porque é um choque em algo chamado gap de massa que fica entre estrelas de nêutrons e buracos negros.
As estrelas de nêutrons e os 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 cerca de 2,5 vezes a massa do Sol.
Ainda não sabemos se GW190425 resultou em um pequeno buraco negro ou em uma grande estrela de nêutrons, mas ele – e o objeto produzido por GW170817, que também ainda é desconhecido – poderiam revelar algumas respostas sobre essa estranha diferença de massa.
A equipe apresentou suas descobertas no 235º Encontro da Sociedade Astronômica Americana no Havaí.
Publicado em 07/01/2020
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