Astronomia e Universo

Utilizando um modelo de simulação inovador baseado em aprendizado de máquina, uma equipe internacional de pesquisa do GSI/FAIR conseguiu obter uma compreensão mais profunda da formação de elementos em eventos estelares, como fusões de estrelas de nêutrons.  Pela primeira vez, os cientistas utilizaram aprendizado profundo com uma rede neural para modelar a liberação de energia durante a nucleossíntese do processo r em simulações hidrodinâmicas. Os resultados foram publicados na revista Physical Review D. Ilustração artística da fusão de estrelas de nêutrons. Crédito: Dana Berry, SkyWorks Digital, Inc. Muitos dos elementos químicos que conhecemos são criados em eventos estelares massivos, como explosões de estrelas ou fusões de estrelas de nêutrons. Esses eventos liberam quantidades incríveis de energia, permitindo a produção de nuclídeos pesados. Um processo fundamental de produção nuclear é o chamado processo de captura rápida de nêutrons , ou processo r, no qual nêutrons livres ...

Vista como uma mudança de paradigma para a astronomia multimensageira, cientistas japoneses realizaram a simulação mais longa e complexa até hoje de uma colisão binária de estrelas de nêutrons. O resultado foi a formação imediata de um buraco negro e a ejeção de um jato de matéria com velocidade próxima à da luz. Consideradas as “queridinhas” da astronomia multimensageira, as estrelas de nêutrons entregam exatamente os sinais mensageiros que essa abordagem demanda: ondas gravitacionais, sinais eletromagnéticos, raios X e raios gama, além de neutrinos e sinais que ainda não temos tecnologia para detectar. Não por acaso, a primeira observação de ondas gravitacionais provenientes de uma colisão de estrelas de nêutrons, ocorrida em agosto de 2017, fundou a astronomia multimensageira, um campo que não se limita a estudar o universo através da luz, mas também de outros sinais vindos do espaço. A simulação modelou 1,5 segundo real do evento físico, desde o momento da fusão até bem depois da...

  Concepção artística de uma fusão de estrelas de nêutrons e a quilonova resultante. Crédito: Universidade de Tohoku   Um grupo de pesquisadores identificou, pela primeira vez, elementos de terras raras produzidos por fusões de estrelas de nêutrons. Quando duas estrelas de nêutrons espiralam para dentro e se fundem, a explosão resultante produz uma grande quantidade dos elementos pesados que compõem nosso universo. O primeiro exemplo confirmado desse processo foi um evento em 2017 chamado GW 170817. No entanto, mesmo agora, cinco anos depois, a identificação dos elementos específicos criados em fusões de estrelas de nêutrons iludiu os cientistas, exceto o estrôncio identificado nos espectros ópticos. Um grupo de pesquisa liderado por Nanae Domoto, estudante de pós-graduação da Escola de Pós-Graduação em Ciências da Universidade de Tohoku e pesquisadora da Sociedade Japonesa para a Promoção da Ciência (JSPS), estudou sistematicamente os espectros dessa kilonova – emissões...

Pela primeira vez na radioastronomia, os cientistas detetaram radiação, em comprimentos de onda milimétricos, de uma explosão de raios-gama de curta duração. Crédito: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), M. Weiss (NRAO/AUI/NSF) Recorrendo ao ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), os cientistas registaram pela primeira vez radiação milimétrica proveniente de uma explosão provocada pela fusão de uma estrela de neutrões com outra estrela. A equipe também confirmou este flash de luz como uma das explosões de raios-gama de curta duração mais energéticas alguma vez observadas, deixando para trás dos brilhos remanescentes ultravioleta mais luminosos alguma vez registados. Os resultados da investigação serão publicados numa edição futura da revista The Astrophysical Journal Letters.   "As explosões de raios-gama ("gamma-ray burst", ou GRB) são as explosões mais brilhantes e energéticas do Universo, capazes de emitir mais energia numa questão de segundos do que o nosso Sol emiti...

  Fusões estelares em sistemas quádruplos podem ser comuns, mostra um novo estudo. A visão de um artista mostra a formação de um sistema estelar quádruplo. K. Teramura / Universidade do Havaí, Manoa   Os sistemas estelares vêm em muitas configurações. Alguns são solteiros como o nosso Sol, mas muitos outros têm um ou mais companheiros orbitando em uma complexa dança gravitacional. Entre essas empresas, uma vida estelar pode tomar um rumo inesperado. Pegue um sistema triplo recentemente descoberto , apelidado de TIC 470710327 , no qual um par próximo de estrelas é orbitado por uma terceira estrela. A estrela externa tem mais massa do que as duas estrelas internas combinadas, o que representa um problema para os teóricos. Uma estrela tão massiva deveria ter começado a brilhar antes das outras duas, e sua intensa radiação teria explodido o gás ao seu redor – impedindo a formação do par menos massivo. Uma equipe de astrônomos apresentou uma solução original. E se a estrela externa...