Astrônomos que estudam observações de arquivo de explosões poderosas chamadas explosões de raios gama (explosões de raios gama ou GRBs) descobriram padrões de luz que indicam a existência de curta duração de um superpesado Estrêla de Neutróns antes de entrar em colapso em um buraco negro. Este objeto massivo provavelmente foi formado como resultado da colisão de duas estrelas de nêutrons.
"Procuramos esses sinais em 700 rajadas de raios gama detectadas pelo telescópio Fermi e observatório NASA Swift e Compton, explicou a pesquisadora Cecilia Chirenti. - E eles detectaram radiação gama em duas rajadas, que foram observadas precisamente pelo Observatório Compton no início dos anos 1990.
Estrêla de Neutróns formado quando o núcleo de uma estrela massiva fica sem combustível e colapsa. Isso cria uma onda de choque que destrói o resto da estrela em uma explosão de supernova. As estrelas de nêutrons, via de regra, contêm mais massa que o nosso Sol, embora sejam muito menores, mas quando excedem uma certa massa, colapsam em buracos negros.
Os dados obtidos do Observatório Compton e, em seguida, as simulações de computador mostraram que tal estrelas superpesadas têm cerca de 20% a mais de massa do que o mais massivo que os astrônomos conseguiram medir com precisão e o dobro do tamanho. Explosões curtas de raios gama geralmente duram menos de dois segundos, mas liberam energia comparável à energia liberada por todas as estrelas em nossa galáxia em cerca de um ano. Eles podem ser detectados a uma distância de mais de um bilhão de anos-luz. Além disso, a fusão de estrelas de nêutrons cria ondas gravitacionais.
Simulações de computador mostram que, durante uma fusão, as ondas gravitacionais mostram um salto repentino na frequência superior a 1000 Hz. Os sinais são rápidos e fracos o suficiente para que os observatórios de ondas gravitacionais os detectem. Mas Chirenti e sua equipe levantaram a hipótese de que sinais semelhantes poderiam aparecer na emissão de raios gama em um vórtice de matéria quando duas estrelas de nêutrons se fundem.
Fermi e Swift não detectaram nada parecido, mas o instrumento do Compton Observatory em 1991 e 1993 apenas detectou o que pareciam ser duas dessas explosões de raios gama. A área maior do instrumento BATSE (Burst And Transient Source Experiment) deu a ele uma vantagem na detecção da cintilação que indicava a presença de estrelas de meganeutrons, por isso forneceu a primeira evidência convincente de que explosões de raios gama ocorrem muito além de nossa galáxia. . E em 2000, o observatório de raios gama Compton saiu de órbita e foi destruído ao entrar na atmosfera da Terra.
“Esses resultados são muito importantes, pois criam uma base para medições futuras de estrelas de nêutrons supermassivas por observatórios de ondas gravitacionais”, acreditam os cientistas. Detectores sensíveis a ondas gravitacionais aparecerão em algum momento antes da década de 2030 e, até então, as únicas ferramentas disponíveis para estudar a atividade de estrelas de nêutrons supermassivas serão simulações de computador e observações de raios gama.
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