Oito meses atrás, a detecção de ondas gravitacionais a partir da fusão de uma dupla estrela de nêutrons permitiu aos cientistas observar um dos eventos mais energéticos do Universo. A busca começou com uma emissão de rádio de uma fusão, chamada GW170817, que foi notada duas semanas após o evento de agosto. Agora a emissão de rádio começa a desaparecer.
É importante entender o que exatamente os físicos conseguiram realizar ao detectar ondas gravitacionais e radiação eletromagnética do mesmo objeto:
- confirmam a previsão da teoria geral da relatividade (ondas gravitacionais movem-se à velocidade da luz).
- para esclarecer o comportamento da matéria sob compressão é mais forte do que no núcleo de um átomo.
- explique onde uma certa parte do ouro (e outros elementos pesados) é criada no espaço.
- Comece a resolver um mistério de 10 anos sobre o que causa rajadas curtas de raios gama.
Observação sobre as concentrações
Grandes radiotelescópios, como o Array de Telescópios Compactos da Austrália e a Very Large Antenna Lattice (EUA), são projetados para procurar raios EM com um comprimento de onda de centímetros a metros.
Observação de rádio GW170817 de dois telescópios. O objeto central brilhante é a galáxia hospedeira NGC 4993. O ponto brilhante menor na interseção é a fusão de estrelas de nêutrons
Ao contrário da luz visível, as ondas de rádio passam pelo espaço quase sem interrupções. Portanto, eles são vistos, dia e noite. As ondas de rádio detectadas viajaram 130 milhões de anos-luz da galáxia NGC 4993. Quando duas estrelas de nêutrons colidiram, uma explosão de raios gama foi liberada, o que foi encontrado pelo satélite Fermi em 1,74 segundos após as ondas gravitacionais. Por 12 horas, os astrônomos registraram um sinal brilhante e desvanecido na luz visível. Isso deveria vir do material de uma estrela de nêutrons lançada a 50% da velocidade da luz.
Cronograma do Telescópio Compacto da Austrália CSIRO
Em uma colisão, duas estrelas de nêutrons formam um novo objeto com uma solidez ligeiramente menor. Muito provavelmente, aqui nos deparamos com um buraco negro.
O que as ondas de rádio relatam?
Ondas de rádio são formadas durante a aceleração de elétrons em campos magnéticos. Isso acontece nas frentes de choque do espaço, quando o material das explosões estelares corta o material ao redor dele. É chamado de meio interestelar e é 10 quintilhões de vezes menor que a densidade do ar da Terra (quase vácuo). A natureza das ondas de rádio diz muito sobre o impacto.
A simulação da fusão de estrelas de nêutrons leva a uma saída de choque - casulo. Esta é a melhor explicação de ondas de rádio, raios gama e raios-X em GW170817
O que aconteceu durante a explosão?
Os detalhes ainda não estão claros, mas existe a possibilidade de um jato ter se formado em GW170817. Isto é devido ao desaparecimento observado da emissão de rádio. Ou seja, a explosão não foi uma explosão de raios gama clássica com jatos relativísticos, mas um "casulo" de material que explodiu da explosão.
Modelos do que pode acontecer durante uma fusão. Os dados mostram que a opção esquerda é menos provável. O casulo certo funciona melhor
De onde vem o material?
O material ejetado das estrelas de nêutrons movia-se a uma velocidade de 50% da velocidade da luz. E se o jato lançado mais tarde atingisse 99,99%? Ela poderia explodir uma bolha nas emissões, forçando-o a se mover mais rápido (talvez 90% da velocidade da luz).
Adeus (por enquanto)
Após 8 meses de monitoramento GW170817, ficou claro que esse fenômeno era diferente de tudo o que havia sido observado antes.
Observações de rádio da fusão de estrelas de nêutrons mostram atenuação
Agora as ondas de rádio desaparecem, mas os cientistas não puseram fim. A maioria dos modelos exibe um longo período de pós-incandescência, portanto o GW170817 pode aparecer em poucos meses ou anos. No início de 2019, o observatório LIGO deve começar uma pesquisa adicional.
