Quando as estrelas de nêutrons colidem, elas explodem com um estrondo tremendo, alimentando uma explosão até mil vezes mais poderosa do que uma supernova. Mas às vezes eles saem choramingando, e um conjunto recente de simulações está mostrando o porquê: eles se transformam em um buraco negro.
A descoberta de ondas gravitacionais de estrelas de nêutrons em colisão em 2017 foi um divisor de águas na astronomia. Além da radiação gravitacional, os astrônomos também observaram o evento com uma série de telescópios eletromagnéticos, de rádio a raios gama. O esforço combinado revelou que as estrelas de nêutrons em colisão produziram quilonovas, um tipo particular de explosão cerca de 1.000 vezes mais poderosa do que uma supernova típica.
Mas dois anos depois, um sinal de onda gravitacional semelhante, conhecido como GW190425, não tinha nenhuma contraparte eletromagnética. Reconhecidamente, não era o melhor momento para nossos telescópios escanearem aquela região do céu, mas considerando todas as coisas, era relativamente silencioso.
Como duas estrelas de nêutrons poderiam colidir sem deixar um violento flash de radiação?
Recentemente, uma equipe de astrônomos recorreu a simulações de computador gigantes para fornecer uma resposta. Incluindo o máximo possível de física relevante, eles observaram as estrelas de nêutrons colidindo de várias maneiras. Especificamente, eles tentaram imitar o evento de fusão que levou ao sinal de onda gravitacional GW190425.
De acordo com o sinal, as duas estrelas de nêutrons tinham uma massa combinada de 3,5 massas solares, mas uma estrela de nêutrons era duas vezes mais pesada que a outra. Isso era muito diferente do kilonova 2017, que apresentava duas estrelas de nêutrons com massa aproximadamente igual.
As simulações revelaram que quando duas estrelas de nêutrons de massa desigual colidem, não é apenas um acidente de carro direto. É uma bagunça terrível.
A gravidade da estrela de nêutrons maior é capaz de separar a menor, transformando-a em fragmentos estelares bem antes do impacto. Então, em vez de apenas se chocarem, o material da estrela de nêutrons rasgada menor chove sobre a maior, desencadeando um colapso gravitacional e transformando-a em um buraco negro.
Uma vez formado, o buraco negro come qualquer sinal de radiação potencial que poderia ter deixado o sistema. Enquanto isso, os restos esfarrapados da estrela de nêutrons menor continuam orbitando, lentamente deslizando para dentro do buraco negro sem um grito de socorro ou um lampejo de radiação.
Essas simulações mostram como pode ser possível que duas estrelas de nêutrons colidam sem disparar uma explosão de kilonova correspondente, o que pode explicar o sinal de onda gravitacional misteriosamente silencioso de 2019.
Publicado em 15/08/2020 06h29
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