Pela primeira vez, cientistas captam fusão de estrela de neutrões

Com recurso ao Atacama Large Millimeter (ALMA), o observatório terrestre mais complexo alguma vez construído, os astrónomos, registaram, pela primeira vez, uma fusão explosiva de uma estrela de nêutrons com outra estrela.

A equipa detetou uma luz milimétrica de comprimento de onda proveniente de uma explosão ardente causada pela fusão. Acredita-se que esta luz seja uma das mais energéticas explosões de raios gama de curta duração jamais observadas.

Tanmoy Laskar explicou que “as fusões ocorrem devido à radiação de ondas gravitacionais que remove a energia da órbita das estrelas binárias, fazendo com que as estrelas entrem em espiral umas para as outras”. “A explosão resultante é acompanhada por jatos que se movem perto da velocidade da luz. Quando um destes jatos é apontado para a Terra, observamos um curto impulso de radiação de raios gama ou uma GRB de curta duração”.

Os GRB de curta duração são muitas vezes difíceis de detetar. Até agora, apenas meia dúzia de GRBs de curta duração foram detetados em comprimentos de onda de rádio. Além disso, nenhuma tinha sido detetada em comprimentos de onda milimétricos.

Laskar considera que “a dificuldade é a imensa distância aos GRBs e as capacidades tecnológicas” dos telescópios. Os afterglows GRB de curta duração são muito luminosos e enérgicos. Mas estas explosões ocorrem em galáxias distantes, o que significa que a luz proveniente delas pode ser bastante ténue para os nossos telescópios na Terra. Antes do ALMA, os telescópios milimétricos não eram suficientemente sensíveis para detetarem estas luzes ultravioleta”.

A luz do GRB 211106A era tão fraca que enquanto as primeiras observações de raios X com o Neil Gehrels Swift Observatory da NASA viam a explosão, a galáxia hospedeira era indetetável nesse comprimento de onda. Por conseguinte, os cientistas não foram capazes de identificar a sua localização exata.

Sabendo a partir de qual galáxia a explosão teve origem e compreendendo mais sobre a própria explosão, é necessário o uso de luz ultravioleta. Os cientistas primeiro colocaram a hipótese de que esta explosão poderia ter origem numa galáxia próxima quando apenas tivesse sido encontrada a contraparte dos raios X.

Laskar disse: “Cada comprimento de onda acrescentou uma nova dimensão à compreensão dos cientistas sobre a GRB e o milímetro, em particular, foi fundamental para descobrir a verdade sobre a explosão”.

“As observações de Hubble revelaram um campo imutável de galáxias. A sensibilidade inigualável de ALMA permitiu-nos identificar com mais precisão a localização do GRB nesse campo, e acabou por se encontrar noutra galáxia ténue, que se encontra mais longe. Isto, por sua vez, significa que esta explosão de raios gama de curta duração é ainda mais poderosa do que pensávamos inicialmente, tornando-a uma das mais luminosas e enérgicas de que há registo”.

Neste sentido, Tanmoy Laskar perspetiva que “com a JWST, é possível tratar de um espectro da galáxia hospedeira e conhecer facilmente a distância, e no futuro, poderíamos também utilizar a JWST para capturar raios infravermelhos e estudar a sua composição química. Com ngVLA, seremos capazes de estudar a estrutura geométrica dos afterglows e o combustível de formação de estrelas encontrado nos seus ambientes hospedeiros com um detalhe sem precedentes. Estou entusiasmado com estas próximas descobertas no nosso campo”.