Pela primeira vez, astrônomos testemunham a fusão de duas estrelas de nêutrons

Além disso, os cientistas puderam comprovar a existência das ondas gravitacionais de Einstein

por Encontro Digital 17/10/2017 09:51

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YouTube/caltech/Reprodução
Simulação mostra a colisão das duas estrelas de nêutrons, na constelação de Hidra. É a primeira vez na história que astrônomos flagram esse fenômeno (foto: YouTube/caltech/Reprodução)
Pela primeira vez na história, astrônomos conseguiram observar uma fusão de estrelas de nêutrons e a formação de ondas gravitacionais. A detecção deste fenômeno foi associada à luz emitida pela fusão dos astros. O choque estelar ocorreu na constelação austral de Hidra, na galáxia NGC 4993, a 130 milhões de anos-luz da Terra. Anteriormente, os pesquisadores haviam observado a fusão de buracos negros, mas o acompanhamento da junção de duas estrelas de nêutrons foi inédito. A fusão gerou um objeto celeste chamado kilonova.

O telescópio brasileiro T80-Sul, localizado em Cerro Tololo Inter-American Observatory, no Chile, participou da campanha de observação da fusão com mais 70 observatórios no mundo, que miraram no mesmo ponto de Hidra. Para a comunidade científica, as descobertas já geram impacto imediato. "Esse é um evento histórico, que traz uma riqueza enorme em várias áreas da astronomia e astrofísica", comemora Claudia Mendes de Oliveira, professora e pesquisadora do Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas, da Universidade de São Paulo (USP), e coordenadora do Projeto T80-Sul.

"Por exemplo, esse objeto que se formou [kilonova] tem um brilho decrescente devido ao chamado 'processo R', de formação de elementos químicos no universo, que, até então, não sabíamos como eram formados. São elementos químicos pesados que fazem parte dos planetas, como da própria Terra, elementos que são formados somente nesse momento de fusão de estrelas de nêutrons, algo único que só pode ser estudado com este fenômeno", explica a pesquisadora. De acordo com ela, entre os elementos formados estão o ouro, a platina e o urânio.

O anúncio da descoberta foi feito na segunda-feira, dia 16 de outubro, durante uma coletiva de imprensa no IAG, que contou também com a transmissão da coletiva concedida por cientistas norte-americanos direto de Washington, nos Estados Unidos.

O fenômeno de fusão de estrelas foi acompanhado e investigado ao longo de todo o espectro eletromagnético, de rádio e raios gama, em uma campanha com a participação de milhares de cientistas e 70 observatórios, envolvendo telescópios espaciais e terrestres. "A riqueza da observação foi que esse evento foi visto em diferentes comprimentos de onda, em diferentes frequências, com uma riqueza de dados que ainda vai ser estudada e muitos resultados ainda virão", comenta Claudia Oliveira.

O telescópio brasileiro acompanhou e caracterizou a evolução do brilho do objeto em diferentes regiões do espectro visível. O objeto foi observado ao longo de 80 minutos, após 35 horas da fusão de estrelas de nêutrons, no começo da noite de 18 de agosto. "O evento gerou ondas gravitacionais e gerou luz. Assim, pudemos tirar uma imagem do objeto igual às que tiramos com uma máquina fotográfica. Com o telescópio, tiramos uma imagem e isso foi a primeira vez que ocorre", ressalta a professora da USP. "Ondas gravitacionais já haviam sido detectadas anteriormente, mas foi a primeira vez que se detectou luz ao mesmo tempo da onda gravitacional", completa.

Abaixo, um vídeo com a simulação do choque entre as estrelas de nêutrons:


O objeto formado tem o nome de kilonova. "É um objeto que está diminuindo o seu brilho muito rapidamente, exatamente por causa do decaimento que vai dar origem a esses novos elementos químicos. Ele tende a sumir nas imagens porque foi diminuindo de brilho e fica abaixo do limite de detecção. Com a informação do objeto que se formou, saberemos a natureza dele, a formação dos elementos novos e todas as outras informações, porque vemos o objeto. Essa é a grande novidade deste evento", diz a brasileira.

Ondas gravitacionais

As ondas gravitacionais são ondulações no espaço-tempo, onde ocorrem os eventos do universo, produzidas por fenômenos energéticos como colapsos de núcleos de estrelas ou por fusão de buracos negros, por exemplo. As ondas foram previstas pela Teoria da Relatividade Geral, formulada pelo físico Albert Einstein há mais de 100 anos.

Até 2015 elas não tinham sido detectadas, mas em setembro desse ano, o Observatório de Ondas Gravitacionais por Interferência Laser (Ligo, na sigla em inglês) conseguiu a façanha, o que rendeu o Prêmio Nobel de Física de 2017 aos professores Rainer Weiss, Barry Barish e Kip Thorne.

(com Agência Brasil)

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