É possível que nós tenhamos observado, pela primeira vez na astronomia, os efeitos de uma “kilonova”, uma explosão estelar maior que uma “nova”, mas inferior que uma “supernova”, segundo uma definição resumida.
Essencialmente, uma kilonova ocorre quando duas estrelas de nêutrons se fundem, gerando um brilho tão intenso que chega a ser até mil vezes maior que uma nova comum. No estudo deste exemplo, o evento foi nomeado “GW170817”.
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Os cientistas da Northwestern University identificaram uma fonte de raios-x que, acreditam, consiste em destroços cósmicos da fusão entre as duas estrelas. Essa fusão gerou uma onda de choque similar à causada por um avião supersônico. Esse choque superaqueceu os materiais próximos, gerando as emissões de raios-x, em um evento conhecido como “resplendor de kilonova”.
“Nós entramos em território desconhecido neste estudo dos efeitos posteriores à fusão de duas estrelas de nêutrons”, disse Aprajita Hajela, autora primária da pesquisa e estudante de graduação do Departamento de Física e Astronomia da Northwestern. “Estamos olhando para algo novo e extraordinário pela primeira vez. Isso nos dá a oportunidade de estudar e compreender novos processos físicos, os quais nunca antes foram observados”.
O GW170817 ocorreu, originalmente, em agosto de 2017, e desde então cientistas de todo o mundo vêm observando seus efeitos. Essa foi a primeira fusão de estrelas de nêutrons detectada por radiação eletromagnética e ondas gravitacionais.
Por meio do Observatório Chandra de Raios-x, os pesquisadores vinham olhando para as emissões dos raios vindas de um jato de energia se movendo quase na velocidade da luz, produzido pela fusão das estrelas. A partir de 2018, esse jato começou a se apagar e, entre março e dezembro de 2020, Hajela e sua equipe perceberam que essa redução de intensidade parou, e as emissões de raios-x se tornaram constantes.
“O fato dos raio-x pararem de sumir rapidamente eram a nossa melhor evidência de que algo além do jato vinha sendo detectado nessa mesma fonte”, disse Raffaella Margutti, astrofísica da Universidade da Califórnia-Berkeley e autora sênior do estudo. “Uma fonte completamente diferente de raios-x parecia ser necessária para explicar o que estávamos observando”.
Uma das duas possibilidades era uma kilonova. Outra seria um buraco negro formado pela fusão, com as emissões sendo resultante de material caindo nele. Tanto uma possibilidade como a outra são inéditas na ciência.
O que os astrônomos farão agora é continuar observando o evento a fim de distinguir qual das duas possibilidades corresponde a esse caso. Enquanto isso, o estudo completo com as conclusões mais atualizadas está disponível no Astrophysical Journal Letters.
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