Uma equipe de cientistas disse no início deste mês (12 de novembro de 2020) que eles observaram o candidato kilonova mais luminoso já descoberto.
Quilo significa mil, e uma quilonova leva seu nome devido ao seu brilho de pico dramático, que pode ser 1.000 vezes maior do que uma nova clássica comum (mas apenas uma fração do brilho de uma supernova). Este foi associado a uma curta explosão de raios gama – rotulada GRB 200522A – vista em 22 de maio de 2020. Observações pelo Telescópio Espacial Hubble, feitas nos dias após a descoberta, mostraram que a radiação deste evento cosmológico distante não se encaixava o perfil que os cientistas esperavam de kilonovae típica. Ele brilhou 10 vezes mais forte do que a maioria dos kilonovae no infravermelho próximo, visto do Hubble três dias após as primeiras observações.
Acredita-se que as explosões de raios gama sejam causadas quando duas estrelas de nêutrons se fundem em uma explosão violenta, e a radiação de elementos quentes criados na explosão cria o que é visto da Terra como uma kilonova.
De acordo com o artigo, a ser publicado no The Astrophysical Journal e atualmente disponível no arXiv, a luz infravermelha associada ao GRB 200522A é:
? Significativamente mais luminoso do que qualquer candidato kilonova para o qual existem observações comparáveis.
Liderada por Wen-fai Fong da Northwestern University, a equipe combinou observações do Hubble, do Very Large Array, do Las Cumbres Observatory Global Telescope e do W.M. Observatório Keck. No entanto, Fong disse:
O Hubble realmente fechou o acordo no sentido de que foi o único a detectar luz infravermelha. Surpreendentemente, o Hubble foi capaz de tirar uma imagem apenas três dias após a explosão. A resolução espetacular do Hubble também foi fundamental para quantificar a quantidade de luz proveniente da fusão.
Edo Berger, professor de astronomia do Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian, explicou:
As observações do Hubble foram projetadas para pesquisar a emissão infravermelha que resulta da criação de elementos pesados – como ouro, platina e urânio – durante uma colisão de estrelas de nêutrons. Surpreendentemente, encontramos emissão infravermelha muito mais brilhante do que esperávamos, sugerindo que havia entrada de energia adicional de um magnetar [uma estrela de nêutrons com um campo magnético super forte] que era o remanescente da fusão.
Por que os cientistas consideram GRB 200522A diferente de outras quilonovas potenciais? Fong disse:
Dado o que sabemos sobre o rádio e os raios-X desta explosão, simplesmente não corresponde. A emissão infravermelha que encontramos com o Hubble é muito brilhante. Em termos de tentar encaixar as peças do quebra-cabeça dessa explosão de raios gama, uma peça do quebra-cabeça não está encaixando corretamente.
Existem várias possibilidades. Berger afirmou:
O que é deixado para trás em tal colisão? Uma estrela de nêutrons mais massiva? Um buraco negro? O fato de vermos essa emissão infravermelha, e de ser tão brilhante, mostra que pequenas explosões de raios gama de fato se formam a partir de colisões de estrelas de nêutrons, mas surpreendentemente o resultado da colisão pode não ser um buraco negro, mas provavelmente um magnetar.
Um magnetar é parte da família de estrelas de nêutrons: uma estrela ultradensa com um campo magnético mais forte que o da Terra por um trilhão de vezes. Os magnetares têm vida curta (pelos padrões cósmicos) – talvez 10.000 anos – e são a fonte provável de rajadas rápidas de rádio (FRBs). Observações de acompanhamento em rádio alguns anos depois serão capazes de confirmar se é de fato um magnetar por trás dessa observação inesperadamente brilhante.
Conclusão: as observações do Telescópio Espacial Hubble de uma possível explosão de kilonova associada a uma explosão de raios gama revelaram níveis inesperadamente altos de luz infravermelha. Os cientistas especulam que a radiação vem de um magnetar – uma estrela de nêutrons altamente magnetizada – formado pela fusão de duas estrelas de nêutrons.
Publicado em 19/11/2020 16h04
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