Elizabeth Wheatle/ STScI
Impressão artística de um jato em erupção, na colisão de duas estrelas de neutrões.
Quando os astrónomos assistiram à colisão épica entre duas estrelas de neutrões em 2017, o evento principal foi apenas o início.
Os efeitos posteriores de uma fusão tão maciça, tanto os imediatos como a longo prazo, são não só entusiasmantes, como também bastante informativos.
Quando as duas estrelas de neutrões colidiram, ejetaram material que, aos nossos olhos, parecia explodir no espaço sete vezes mais rápido que a velocidade da luz.
Isto, obviamente, é impossível, de acordo com o nosso entendimento atual da física. É um fenómeno conhecido como velocidade superluminal que, apesar do seu nome, é na realidade uma ilusão baseada no nosso ângulo de visão.
No entanto, mesmo depois de analisada e corrigida a velocidade, o jato de matéria foi considerado bastante rápido. “O nosso resultado indica que o jato movia, pelo menos, 99,97% da velocidade da luz quando foi lançado”, sublinha Wenbin Lu, astrónomo da Universidade da Califórnia, Berkeley.
Os dados sobre o jato foram obtidos pelo Telescópio Espacial Hubble, que recolheu um conjunto de observações cerca de 8 dias antes da colisão, e depois novamente a cerca de 159 dias após a fusão, vista aqui na Terra em agosto de 2017.
Outros telescópios, como o satélite Gaia da Agência Espacial Europeia e vários radiotelescópios da Fundação Nacional da Ciência também estavam a ser usados.
Reunindo os dados, os investigadores puderam construir uma espécie de medição chamada interferometria, de linha de base bastante longa (VLBI).
Com base nestas observações e meses de análise, uma equipa liderada pelo astrónomo Kunal Mooley da Caltech foi capaz de identificar e seguir o movimento de um jato de matéria, que irrompeu quando os dois núcleos estelares colidiram.
O movimento superluminal ocorre quando algo se aproxima de nós a uma velocidade suficientemente alta, muito perto da nossa linha de visão, segundo a Science Alert.
À medida que o objeto se aproxima, a distância necessária para que a sua luz viaje até nós encurta — algo que normalmente não precisamos de ter em conta no dia-a-dia, porque a luz parece mover-se instantaneamente.
Neste caso, o jato move-se quase tão rápido como a luz que emite, criando a ilusão de que a sua própria luz parece cobrir distâncias mais longas do que o seu movimento (e, portanto, move-se a uma velocidade impossível).
A revelação da verdadeira velocidade do jato requer, portanto, dados precisos. Os dados do Hubble mostraram uma velocidade superluminal sete vezes mais rápida do que a da luz. Os dados do VLBI, obtidos entre 75 e 230 dias após a fusão, mostram que o jato mais tarde abrandou para uma velocidade superluminal quatro vezes mais rápida do que a luz.
“Espanta-me que Hubble nos pudesse dar uma medição tão precisa, que rivaliza com a precisão alcançada pelos poderosos telescópios VLBI de rádio, espalhados por todo o mundo”, salienta Mooley.
O resultado limita ainda mais o ângulo em que vemos o jato, e reforça a ligação entre as fusões de estrelas de neutrões e as explosões de raios gama de curta duração. Esta ligação requer um jato relativista, e foi exatamente isso que Mooley e os investigadores analisaram no estudo publicado na Nature a 12 de outubro.
“Demonstrámos neste trabalho que a astrometria de precisão com telescópios óticos e infravermelhos de base espacial é um excelente meio de medir os movimentos adequados dos jatos em fusões de estrelas de neutrões,” disseram os investigadores.
“O Telescópio Espacial James Webb (JWST) deveria ser capaz de realizar astrometria muito melhor do que o Telescópio Espacial Hubble, devido à maior área de recolha e ao menor tamanho de pixel”, admitiram.
“A combinação de medições de astrometria ótica e rádio VLBI (com instalações de observação atuais) pode ser ainda mais potente, e pode proporcionar fortes constrangimentos nos ângulos de visão de fusões de estrelas de neutrões localizadas a uma distância de 150 Mpc [aproximadamente 500 milhões de anos-luz]”, afirmaram.
Agora, só temos de esperar por outra colisão de estrelas de neutrões…
