Um importante marco na investigação em buracos negros

Um importante marco na investigação em buracos negros

Já passaram mil dias desde que os cientistas testemunharam o nascimento explosivo de um buraco negro, captando a luz que emergia do evento. Surpreendentemente, ainda estão a detetar raios-X na sequência da explosão, o que constitui um marco na investigação em astrofísica.

Após tanto tempo, os cientistas não esperavam ainda encontrar raios-X a irradiar no brilho residual da explosão, pois os modelos previam que já tivessem enfraquecido para valores abaixo do nível de deteção, juntamente com a emissão óptica e de rádio. A razão para a persistência dos raios-X permanece desconhecida.

O buraco negro surgiu em agosto de 2017, após duas estrelas de neutrões se terem fundido, causando uma explosão massiva. A explosão desencadeou um abalo repentino no espaço-tempo, emitiu uma curta fulguração de raios gama, lançou um jato de gás a velocidades próximas da velocidade da luz e expeliu uma concha de detritos suficientemente densa para produzir ouro e outros metais pesados não produzidos na Terra ou no Sol.

Observando o evento e medindo as ondas gravitacionais que se propagaram a partir da fonte da explosão (naquela que foi a primeira observação deste tipo para a humanidade), os astrofísicos foram capazes de confirmar a existência de buracos negros do tamanho de estrelas, e a origem astrofísica das fulgurações de raios gama de curta duração que os satélites, há décadas, ocasionalmente detetavam. O estudo deste inesquecível evento está em andamento e os físicos da Universidade de Bath e de todo o mundo estão a aproveitar a oportunidade para aprofundarem o conhecimento do cosmos.

“Alcançámos um marco na astronomia observacional, já que ainda estamos a conseguir detetar e extrair informações da fonte da explosão mil dias após o evento,” disse Hendrik Van Eerten, astrofísico teórico de Bath que, nos últimos três anos, tem investigado a fusão destas estrelas.

As observações do brilho após a explosão foram feitas a partir do Observatório de Raios-X Chandra e vêm descritas na edição deste mês da revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

As observações ajudaram os cientistas a perceber:

• A forma como o gás extremamente energético flui através do vácuo quase absoluto, o que ajuda a melhor compreender a física fundamental dos gases carregados e a aceleração das partículas carregadas em ondas de choque sob condições extremas – algo que não pode ser reproduzido em laboratório na Terra.
• Como as explosões intergalácticas moldam a produção de metais pesados, incluindo o ouro.
• O modo como os raios-X, as emissões ópticas e as emissões de rádio persistem após uma explosão intergaláctica.

“Por sermos ainda capazes de captar os raios-X da onda de choque que se desvaneceu 1000 dias após a explosão, estamos agora totalmente aptos a confirmar a estrutura real dos enormes jatos de gás expelidos quando duas estrelas de neutrões se fundem, bem como a testemunhar, pela primeira vez, de que modo este jato se irá finalmente dissipar e fundir com eventuais detritos da explosão em movimento mais lento,” disse Van Eerten, um dos principais autores do artigo.

E acrescentou: “As observações de raios-X confirmam os pontos fulcrais dos modelos de computador realizados pela nossa equipa sobre fluxos de gás a velocidades próximas da velocidade da luz, e começam a dar-nos fascinantes dicas para um novo tipo de emissão que surge apenas tardiamente.”

Eleonora Troja, investigadora da NASA Goddard e do Departamento de Astronomia da Universidade de Maryland, nos Estados Unidos, principal autora do artigo, acrescentou: “Estamos a entrar numa nova fase do conhecimento das estrelas de neutrões. Na verdade, não sabemos o que esperar daqui em diante, porque nenhum dos nossos modelos previa raios-X e ficamos surpreendidos ao observá-los 1000 dias após a deteção do evento de colisão. Podemos levar anos até descobrir uma resposta para o que está a acontecer, mas a nossa investigação abre as portas a muitas possibilidades.”

Fonte da notícia: University of Bath

Tradução: Teresa Direitinho

Milestone discovery in black hole research

It has been 1,000 days since scientists witnessed the explosive birth of a black hole by capturing light emerging from the event, and to their amazement, they are still detecting X-rays in the afterglow of the explosion, marking a milestone in astrophysics research.

Scientists had not expected to find X-rays still radiating from the explosion’s afterglow after so much time, as models predicted they would by now have faded below the level of detection, along with optical and radio emission. The reason for the persistence of X-rays remains unknown.

The black hole appeared in August 2017 after two super-dense (‘neutron’) stars merged, causing a massive explosion. […] Read the original article at University of Bath.