O que acontece quando duas estrelas de nêutrons não formam um buraco negro?
Acontece que duas estrelas de
nêutrons não formam necessariamente um buraco negro.
As colisões de estrelas de
nêutrons estão provavelmente no centro de explosões curtas de raios gama
(GRBs), flashes de radiação gama que duram menos de dois segundos, mas carregam
mais energia do que o Sol produzirá em sua vida. A matemática simples sugere
que, quando duas estrelas de nêutrons se juntam dessa forma, elas devem ter
massa suficiente para fazer um buraco negro - desde que não percam muito
material no processo de fusão.
Observar o brilho que se
segue a essas fusões explosivas é difícil, mas com a ajuda do Telescópio
Espacial Hubble, os astrônomos captaram o brilho residual de uma dessas
explosões, GRB 200522A. Sua radiação que se desvanece traz uma mensagem
importante: por mais violentas que sejam essas explosões, não são
necessariamente cataclísmicas. Pelo menos neste caso, uma estrela de nêutrons
altamente magnetizada, ou magnetar , parece ter sobrevivido ao evento.
AN
ODD BURST
O Observatório Neil Gehrels
Swift da NASA detectou pela primeira vez a explosão depois que a radiação
viajou por 5,47 bilhões de anos para a Terra. A equipe de Fong observou-o
novamente com o Telescópio Espacial Hubble e uma infinidade de outros
observatórios baseados em terra após o GRB inicial. Mas quando chegou a hora de
entender a relação entre a radiação em todo o espectro eletromagnético - do
rádio ao infravermelho e aos raios X - a equipe a princípio não conseguiu
entender o que estava vendo.
Depois que duas estrelas de
nêutrons colidem, produzindo a explosão inicial de raios gama, há uma emissão
residual que vem da onda de choque que se segue. À medida que a onda de choque
se espalha, os elétrons do plasma em explosão giram em torno dos campos
magnéticos do choque. Conhecida pelos astrônomos como kilonova , essa emissão
explica a maior parte do brilho residual de outros GRBs. Mas não funcionou para
este - a emissão infravermelha foi 10 vezes mais brilhante do que o esperado.
“O fato de vermos essa
emissão infravermelha, e de ser tão brilhante, mostra que pequenas explosões de
raios gama realmente se formam a partir de colisões de estrelas de nêutrons”,
disse o membro da equipe Edo Berger (Centro de Astrofísica, Harvard &
Smithsonian), “mas surpreendentemente o resultado da colisão pode não ser um
buraco negro, mas provavelmente um magnetar. ”
UM
MAGNETAR SOBREVIVE
A equipe de fato considera
dois cenários: Um é que a colisão de estrelas de nêutrons deu origem a um
magnetar. A segunda é que a colisão produziu um buraco negro, acompanhado por
um jato de plasma viajando em velocidade relativística para longe da colisão
com um ângulo surpreendentemente grande.
“Na minha opinião, o cenário
magnetar fornece uma explicação mais direta para as observações”, diz Maria
Grazia Bernardini (Observatório Astronômico de Brera, Itália), especialista em
GRB que não participou do estudo. É improvável, acrescenta ela, que um jato
relativístico pulverize plasma de forma tão ampla; esses jatos são normalmente
bastante estreitos. Um jato também não produziria a quantidade certa de
raios-X, observa a equipe de Fong.
“GRB 200522A é um exemplo
notável de como arrebentações curtas de GRB ainda podem nos surpreender e
confundir 15 anos após sua descoberta”, diz Bernardini.
Se um magnetar sobreviveu à
colisão, ainda existirá por muito tempo. Dentro de alguns anos, escrevem Fong e
seus colegas, o remanescente magnetizado deve produzir emissão de rádio
observável.
“Se detectado, isso não
apenas quebraria a degeneração entre as duas explicações possíveis neste caso
específico”, diz Bernardini, “mas forneceria a tão procurada arma do cenário
magnetar e a primeira evidência direta de um magnetar estável associado a um
GRB. ”
Fonte: Skyandtelescope.org
Comentários
Postar um comentário
Se você achou interessante essa postagem deixe seu comentario!