Representação artística de uma fusão binária de estrelas de nêutrons.
(Imagem: © Fundação Nacional de Ciência / LIGO / Universidade Estadual de Sonoma / A. Simonnet)
HONOLULU - Pela segunda vez, o Observatório de Ondas Gravitacionais com Interferômetro a Laser (LIGO) avistou dois restos estelares ultradensos conhecidos como estrelas de nêutrons batendo violentamente juntos. o onda gravitacional O evento parece ter sido gerado por entidades particularmente massivas que desafiam os modelos de astrônomos de estrelas de nêutrons.
LIGO fez história dois anos e meio atrás, quando o observatório detectou seu primeiro par de estrelas de nêutrons - objetos do tamanho de cidades deixados para trás quando uma estrela gigante morre - espiralando um ao redor do outro e depois se fundindo. Quando objetos extremamente pesados espiralam e se quebram dessa maneira, eles criam ondulações no tecido do espaço-tempo, e o LIGO foi construído especificamente para buscá-las.
O novo evento foi observado em 25 de abril de 2019, durante a terceira execução de observação do LIGO, que está em andamento. A equipe do LIGO determinou que a massa total do Estrêla de Neutróns par era 3,4 vezes o do sol da Terra.
Os telescópios nunca viram um par de estrelas de nêutrons com uma massa combinada superior a 2,9 vezes a do sol.
"Isso é claramente mais pesado do que qualquer outro par de estrelas de nêutrons já observado", disse Katerina Chatziioannou, astrônoma do Flatiron Institute em Nova York, durante uma conferência de imprensa na segunda-feira (6 de janeiro) aqui na 235ª reunião da American Astronomical Sociedade em Honolulu.
Os pesquisadores não podem descartar que as entidades que se fundiram eram realmente leves buracos negros ou um buraco negro emparelhado com uma estrela de nêutrons, ela acrescentou. Mas buracos negros de tão baixa estatura também nunca foram observados antes.
Por que os telescópios anteriores falharam em detectar pares de nêutrons tão maciço ainda é um mistério, disse Chatziioannou. Mas agora que os astrônomos sabem que essas bestas existem, cabe aos teóricos explicar por que esses objetos parecem aparecer apenas em detectores de ondas gravitacionais, disse ela. UMA papel com as descobertas de sua equipe está definido para aparecer em The Astrophysical Journal Letters.
Sempre que o LIGO detecta uma possível detecção, o observatório envia um alerta para a comunidade astronômica mais ampla e esses pesquisadores treinam imediatamente os telescópios disponíveis no local no céu que as instalações identificam na esperança de capturar um flash eletromagnético. Após a primeira identificação do LIGO de uma fusão estelar de nêutrons, uma explosão de luz de raios gama disse aos cientistas que a fusão ocorreu em uma galáxia antiga a cerca de 130 milhões de anos-luz da Terra. Isso abriu uma era de astronomia multimessenger, em que os pesquisadores têm acesso a muitas fontes de informação sobre acontecimentos celestes.
Mas esse evento recém-detectado parece ter ocorrido sem uma explosão visível que o acompanha. Até agora, nenhuma outra equipe encontrou um flash de luz que explodisse ao mesmo tempo que a fusão de estrelas de nêutrons.
Uma razão para isso é que, dos três detectores operacionais de ondas gravitacionais do mundo, apenas um - a instalação LIGO em Livingston, Louisiana - conseguiu identificar o evento. O observatório de Hanford, Washington, na LIGO, estava temporariamente offline no momento, enquanto o detector europeu de Virgem, localizado perto de Pisa, na Itália, não era sensível o suficiente para capturar as ondas gravitacionais fracas, disseram os pesquisadores.
A rede LIGO-Virgo normalmente usa os três detectores como uma verificação um do outro para garantir que um evento seja real e para triangular e identificar o evento no céu. Portanto, com apenas uma instalação, o melhor que os cientistas puderam determinar foi que a fusão ocorreu a mais de 500 milhões de anos-luz da Terra em uma região que cobre aproximadamente um quinto do céu.
No entanto, as três instalações já funcionam há tempo suficiente para que os pesquisadores possam distinguir com precisão entre um sinal falso e um sinal real, mesmo com apenas um detector. A equipe entende bem suas fontes de ruído e está "confiante de que este é um sinal real de origem astrofísica", disse Chatziioannou.
Quando as estrelas de nêutrons se fundiram, elas entraram em colapso em um buraco negro, e Chatziioannou sugeriu que o buraco negro gigante fosse criado tão rapidamente que sugava quaisquer flashes de luz de saída, explicando potencialmente a falta de um componente visível. Outra possibilidade é que qualquer jato de energia tenha sido simplesmente orientado para longe da Terra quando disparado do sistema, disse ela.
Os astrônomos continuarão a estudar o evento, bem como as ocorrências subsequentes de ondas gravitacionais. Em algumas semanas, um novo detector deverá entrar em operação no Japão, ajudando cientistas detectar e identificar ainda mais ondas gravitacionais.
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