Binário de estrelas de neutrões na Via Láctea intriga os astrónomos

Binário de estrelas de neutrões na Via Láctea intriga os astrónomos

No início deste ano, uma equipa internacional de cientistas anunciou a segunda deteção de sinal de ondas gravitacionais proveniente da colisão de duas estrelas de neutrões. O evento, que recebeu o nome de GW190425, foi intrigante: a massa combinada das duas estrelas de neutrões (3,4 vezes a massa do Sol) era maior do que a de qualquer outro binário de estrelas de neutrões observado.

Na nossa galáxia, nunca tinha sido observado um binário de estrelas de neutrões tão massivo, e até agora os cientistas não haviam conseguido perceber como se poderia ter formado. Mas uma equipa de astrofísicos do OzGrav (Centro de Excelência ARC – Australian Research Council – para a Descoberta de Ondas Gravitacionais) julga ter encontrado a resposta.

Os binários de estrelas de neutrões emitem ondas gravitacionais – ondulações no espaço-tempo – à medida que se orbitam, e quando as estrelas se fundem os cientistas podem detetar essas ondas. As ondas gravitacionais contêm informações sobre as estrelas de neutrões, incluindo as suas massas.

Para o evento cósmico GW190425, as ondas gravitacionais dão indicações de um binário de estrelas de neutrões mais massivo do que qualquer outro anteriormente observado, quer através da radioastronomia, quer através da astronomia das ondas gravitacionais. Um estudo recente, liderado por Isobel Romero-Shaw, aluna de doutoramento do OzGrav da Universidade Monash propõe um canal de formação que explica tanto a elevada massa do binário como o facto de sistemas semelhantes não serem observados com as técnicas de radioastronomia tradicionais.

“Propomos que GW190425 se formou através de um processo de ‘transferência instável de massa caso BB’, um procedimento que foi definido em 1981. Começa com uma estrela de neutrões que possui uma companheira: uma estrela de hélio (He) com um núcleo de carbono-oxigénio (CO). Se a parte de hélio da estrela se expandir o suficiente para envolver a estrela de neutrões, a nuvem de hélio vai acabar por contribuir para aproximar o binário antes de ele se dissipar. O núcleo de carbono-oxigénio da estrela explode depois numa supernova e colapsa para uma estrela de neutrões,” explicou Romero-Shaw.

Os binários de estrelas de neutrões que se formam desta maneira podem ser significativamente mais massivos do que os que são observados através de ondas de rádio. Com efeito, fundem-se muito rapidamente após a explosão da supernova, tornando pouco provável a sua deteção em pesquisas de radioastronomia.

“O nosso estudo indica que o sistema estelar massivo se pode ter formado pelo processo de transferência instável de massa caso BB,” disse Romero-Shaw.

Os investigadores do OzGrav usaram também uma técnica desenvolvida recentemente para medir a excentricidade do binário – a medida do desvio da órbita do sistema estelar em relação ao círculo. As descobertas estão de acordo com o processo de transferência instável de massa caso BB.

Os atuais detetores de ondas gravitacionais no solo não são suficientemente sensíveis para medir com precisão a excentricidade; no entanto, os detetores futuros – como o detetor espacial LISA, com lançamento previsto para 2034 – irão permitir que os cientistas possam tirar conclusões mais precisas.

Fonte da notícia: OzGrav

Tradução: Teresa Direitinho

Scientists puzzle over massive, never-before-seen star system in the Milky Way

Earlier this year, an international team of scientists announced the second detection of a gravitational-wave signal from the collision of two neutron stars. The event, called GW190425, is puzzling: the combined mass of the two neutron stars is greater than any other observed binary neutron star system. The combined mass is 3.4 times the mass of our Sun.

A neutron star binary this massive has never been seen in our Galaxy, and scientists have been mystified by how it could have formed—until now. A team of astrophysicists from the ARC Centre of Excellence for Gravitational Wave Discovery (OzGrav) think they might have the answer. […] Read the original article on OZGrav site.