Acontece que duas estrelas de nêutrons não formam necessariamente um buraco negro.
As colisões de estrelas de nêutrons estão provavelmente no centro de explosões curtas de raios gama (GRBs), flashes de radiação gama que duram menos de dois segundos, mas carregam mais energia do que o Sol produzirá em sua vida. A matemática simples sugere que, quando duas estrelas de nêutrons se juntam dessa forma, elas devem ter massa suficiente para fazer um buraco negro - desde que não percam muito material no processo de fusão.
Observar o brilho que se segue a essas fusões explosivas é difícil, mas com a ajuda do Telescópio Espacial Hubble, os astrônomos captaram o brilho residual de uma dessas explosões, GRB 200522A. Sua radiação que se desvanece traz uma mensagem importante: por mais violentas que sejam essas explosões, não são necessariamente cataclísmicas. Pelo menos neste caso, uma estrela de nêutrons altamente magnetizada, ou magnetar , parece ter sobrevivido ao evento.
AN ODD BURST
O Observatório Neil Gehrels Swift da NASA detectou pela primeira vez a explosão depois que a radiação viajou por 5,47 bilhões de anos para a Terra. A equipe de Fong observou-o novamente com o Telescópio Espacial Hubble e uma infinidade de outros observatórios baseados em terra após o GRB inicial. Mas quando chegou a hora de entender a relação entre a radiação em todo o espectro eletromagnético - do rádio ao infravermelho e aos raios X - a equipe a princípio não conseguiu entender o que estava vendo.
Depois que duas estrelas de nêutrons colidem, produzindo a explosão inicial de raios gama, há uma emissão residual que vem da onda de choque que se segue. À medida que a onda de choque se espalha, os elétrons do plasma em explosão giram em torno dos campos magnéticos do choque. Conhecida pelos astrônomos como kilonova , essa emissão explica a maior parte do brilho residual de outros GRBs. Mas não funcionou para este - a emissão infravermelha foi 10 vezes mais brilhante do que o esperado.
“O fato de vermos essa emissão infravermelha, e de ser tão brilhante, mostra que pequenas explosões de raios gama realmente se formam a partir de colisões de estrelas de nêutrons”, disse o membro da equipe Edo Berger (Centro de Astrofísica, Harvard & Smithsonian), “mas surpreendentemente o resultado da colisão pode não ser um buraco negro, mas provavelmente um magnetar. ”
UM MAGNETAR SOBREVIVE
A equipe de fato considera dois cenários: Um é que a colisão de estrelas de nêutrons deu origem a um magnetar. A segunda é que a colisão produziu um buraco negro, acompanhado por um jato de plasma viajando em velocidade relativística para longe da colisão com um ângulo surpreendentemente grande.
“Na minha opinião, o cenário magnetar fornece uma explicação mais direta para as observações”, diz Maria Grazia Bernardini (Observatório Astronômico de Brera, Itália), especialista em GRB que não participou do estudo. É improvável, acrescenta ela, que um jato relativístico pulverize plasma de forma tão ampla; esses jatos são normalmente bastante estreitos. Um jato também não produziria a quantidade certa de raios-X, observa a equipe de Fong.
“GRB 200522A é um exemplo notável de como arrebentações curtas de GRB ainda podem nos surpreender e confundir 15 anos após sua descoberta”, diz Bernardini.
Se um magnetar sobreviveu à colisão, ainda existirá por muito tempo. Dentro de alguns anos, escrevem Fong e seus colegas, o remanescente magnetizado deve produzir emissão de rádio observável.
“Se detectado, isso não apenas quebraria a degeneração entre as duas explicações possíveis neste caso específico”, diz Bernardini, “mas forneceria a tão procurada arma do cenário magnetar e a primeira evidência direta de um magnetar estável associado a um GRB. ”
Fonte: Skyandtelescope.org
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