Em um estudo recente sobre explosões de energia extremamente elevada de raios gama, astrônomos americanos detectaram, através de padrões de luz, a existência de um curioso estágio intermediário em duas fusões entre estrelas de nêutrons de um sistema binário. O objeto – uma nova estrela de nêutrons superpesada – apresentou uma curtíssima duração entre 10 e 300 milissegundos e colapsou em um buraco negro em seguida.
De acordo com a primeira autora do estudo, a brasileira Cecilia Chirenti, da Universidade de Maryland, esses padrões de energia, buscados em 700 explosões curtas de raios gama (GRBs) registradas em diversos observatórios, foram finalmente detectados no Observatório de Compton, um telescópio espacial aposentado pela NASA em junho de 2000.
O nascimento de uma estrela de nêutrons ocorre a partir do colapso de outras estrelas com massas entre 10 e 30 vezes à do nosso Sol. O resultado do evento – uma onda de choque que destrói o que restou da estrela original em uma explosão de supernova – produz uma imensa bola de ferro com massa entre 2 e 3 massas solares.
Qual a importância da descoberta da estrela de nêutrons de vida breve?
A natureza do objeto resultante de uma explosão de supernova vai depender da massa total das estrelas de nêutrons do sistema binário. Se as duas ficarem abaixo do limite de dois sóis como o nosso, elas irão formar uma nova estrela de nêutrons, mas se a massa for maior, a colisão resultará em um buraco negro.
Nos dados analisados do Compton – e confirmados por simulações de computador – o peso das estrelas de nêutron foi 20% maior do que o maior corpo celeste superdenso conhecido (que pesa 2,1 vezes a massa do Sol). As duas fusões detectadas no novo estudo resultaram em buracos negros, porém após a formação fugaz de estrelas de nêutrons superpesadas.
A importância desses resultados é iniciar uma nova era de medições de estrelas de nêutrons hiper massivas através de observatórios de ondas gravitacionais. De acordo com a equipe, em um futuro breve, esses detectores se tornarão tão sensíveis a ponto de detectar diretamente as assinaturas de estrelas de nêutrons superpesadas, inclusive dos objetos de vida curtíssima.
ARTIGO - Nature - DOI: 10.1038/s41586-022-05497-0.
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