A LIGO e a VIRGO detectaram ondas gravitacionais que vieram da fusão de estrelas de nêutrons.
Diversos telescópios foram utilizados para observação e sim, encontraram uma contrapartida óptica.
Mas, não é só isso!

Os telescópios do ESO no Chile detectaram a primeira contrapartida visível de uma fonte de ondas gravitacionais.
Essas observações são fortes evidências que sustentam como resultado uma fusão de estrela de nêutrons.

As observações indicam que as ondas e a luz vieram  de cerca de 130 milhões de anos-luz de distância, na galáxia NGC 4993, localizada na constelação de Hidra, de acordo com uma coletiva de imprensa na segunda-feira, 16 de outubro de 2017.  As estrelas de nêutrons são os restos incrivelmente densos de estrelas que explodiram em supernovas. As estimativas mostram que essas duas estrelas tinham tamanhos de aproximadamente 1,6 e 1,1 vezes a massa do Sol.

As quilonovas foram sugeridas há mais de 30 anos e estamos vivenciando a primeira observação confirmada.

De acordo com os modelos teóricos, quilonovas ou kilonovas são explosões estrelares que ocorrem em um sistema binário formado de um par de estrelas de nêutrons ou entre um buraco negro e uma estrela de nêutron.

O prefirxo quilo- ou kilo- são usados para exemplificar explosões que emitem brilho mil vezes mais brilhantes que uma nova, no entanto muito menos brilhante que supernovas.

São as fontes principais que lançam pelo espaço elementos químicos pesados como o Ouro e a Platina.

Este tipo de evento é muito raro e dá origem tanto a ondas gravitacionais como a uma explosão de raios gama de curta duração.
No dia 17 de agosto de 2017 as ondas gravitacionais foram detectadas pela Ligo e Virgo, a quinta a ser detectada, que recebeu o nome de GW170817 e os raios gama pelo Fermi e pelo INTEGRAL cerca de dois segundos depois.

Essa descoberta, publicada em vários artigos científicos na revista Nature, Science e em outras revistas especializadas, mostra também a melhor evidência recolhida até agora de que explosões de raios gama de curta duração são causadas pela fusão de estrelas de nêutrons.

Astrônomos observam pela primeira vez ondas gravitacionais e sua contrapartida óptica emitidos pelo mesmo evento, graças a um esforço de colaboração global. Muitos telescópios observaram a região.
O VISTA (Visible and Infrared Survey Telescope for Astronomy), VST (Telescópio de Rastreio do VLT), REM (Rapid Eye Mount), LCO, DECcam, Swope, Pan-STARRS e Subaru, o VLT, NTT, MPG/ESO e até o ALMA.
São observações em quase todo o espectro eletromagnético.

Cobertura espectral de instrumentos do ESO utilizados para observar
a galáxia NGC 4993 e sua Quilonova.
Crédito: ESO.

Cerca de 70 observatórios em todo o mundo observaram este evento, incluindo o Telescópio Espacial Hubble.

Observação da Quilonova com o Telescópio Espacial Hubble.
Crédito: NASA and ESA. Acknowledgment: N. Tanvir (U. Leicester), A. Levan (U. Warwick), and A. Fruchter and O. Fox (STScI)

As estimativas obtidas tanto a partir dos dados de ondas gravitacionais como das outras observações concluem que a onda gravitacional se encontrava à mesma distância que a galáxia NGC 4993.
É a onda gravitacional mais próxima já detectada e uma das fontes de explosões de raios gama mais próxima já observada!

Na sequência da fusão das duas estrelas de nêutrons, uma erupção de elementos químicos pesados em expansão rápida deixou a quilonova, movendo-se a uma velocidade de 1/5 da velocidade da luz.

Os espectros do ePESSTO e do instrumento X-shooter do VLT sugerem a presença de césio e telúrio que foi ejetado pela quilonova.
A formação de elementos mais pesados que o ferro são previstos teoricamente por processos de nucleossíntese, hoje estamos observando pela primeira vez o processo-r de nucleonssíntese.

Espectro Representativo do Espectro Tirado com o X-shooter do VLT no ESO.
Crédito: ESO/E. Pian et al./S. Smartt & ePESSTO

Duas estrelas de nêutrons colidiram, então viraram um buraco negro agora?

“Nós realmente não sabemos o que aconteceu com os objetos no final “, disse David Shoemaker, pesquisador sênior do MIT e porta-voz da LIGO Scientific Collaboration, em uma coletiva de imprensa no dia 16 de outubro no National Press Club em Washington, DC. “Nós não sabemos se é um buraco negro, uma estrela de nêutrons ou outra coisa”.

Eleonora Troja, uma astrofísica de alta energia na Universidade de Maryland e do Goddard na NASA, expressou um pouco mais de confiança no que o novo objeto pode ser.

“É muito provável que a colisão de duas estrelas de nêutrons tenha resultado em um novo buraco negro”, disse Troja na conferência de imprensa.

Troja tem boas razões para acreditar que as estrelas formaram um buraco negro. Logo após a detecção de raios-gama e ondas gravitacionais, o observatório Swift Gamma-Ray Burst da NASA, observou alguns resultados interessantes: uma fonte brilhante de luz ultravioleta, mas sem raios-X.

Essa foi a primeira vez nos 13 anos de trabalho do observatório Swift em que nada foi observado, segundo Eleonora Troja.

O Observatório de raios-X da Chandra da NASA e o NuSTAR, também não viram nada no espectro de raios-X.

Nove dias após as ondas gravitacionais terem sido detectadas pela LIGO e Virgo, a equipe de Eleonora Troja finalmente detectou um pequeno sinal de raio X, um tão fraco que apenas o Chandra poderia detectá-lo.

Crédito: Raio-X NASA / CXC / Northwestern U./W. Fong & R. Margutti et al. & NASA / GSFC / E. Troja et al. Óptico: NASA / STScI

Para Troja, o sinal fraco sugere a presença de algo muito mais poderoso: jatos de matéria e radiação que lançam a mesma quantidade de energia em alguns dias o que o nosso Sol irradia ao longo de milhões de anos.

Segundo Raffaella Margutti, uma astrofísica da Northwestern University esse fraco sinal é um efeito do ângulo de visão.

Gif mostrando a observação pelo telescópio espacial Hubble da NASA (luz visível) e o telescópio espacial Chandra de raios-X (azul) durante nove dias em agosto de 2017.
Crédito: NASA / CXC / E. Troja

Margutti advertiu que muitos objetos astronômicos podem produzir jatos. Eles simplesmente precisam de energia suficiente para alimentar uma corrente de material e um eixo de rotação para estabelecer a direção a partir do qual o material se dispara.

“Não há nada óbvio … que nos diria se o remanescente é um buraco negro ou uma estrela de nêutrons”, disse Margutti.

“Uma vez que a luz for apagada, nunca mais a veremos”

Talvez nunca saberemos o que se tornou a fusão das estrelas de nêutrons.

Fonte:

https://www.nasa.gov/press-release/nasa-missions-catch-first-light-from-a-gravitational-wave-event

http://chandra.harvard.edu/photo/2017/2nstars/

http://www.eso.org/public/brazil/news/eso1733/

https://www.ligo.caltech.edu/page/press-release-gw170817

 

Felipe Hime Miranda

Graduando em Astronomia pela Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ). Astrofísico em formação, criador do Café e Ciência e atualmente bolsista CNPq no Museu de Astronomia e Ciências Afins.

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