Pela primeira vez, os astrofísicos detectaram um buraco negro engolindo uma estrela de nêutrons

Certa vez, em uma galáxia muito, muito distante, um buraco negro engoliu uma estrela de nêutrons. Então, 10 dias depois, outro buraco negro comeu outra estrela. Os dois eventos separados desencadearam ondulações no tempo e no espaço que eventualmente atingiram a Terra.

Essas ondulações, detectadas pela primeira vez em janeiro de 2020, ofereceram aos pesquisadores duas visões distintas de colisões cósmicas que nunca haviam sido medidas antes, de acordo com a pesquisa. Postado terça-feira Na publicação acadêmica The Astrophysical Journal Letters.

“Esta é a primeira detecção de uma fusão entre um buraco negro e uma estrela de nêutrons”, disse Chase Kimball, um estudante de graduação da Northwestern University e um dos co-autores do estudo. “Basicamente, o buraco negro está comendo a estrela de nêutrons e ficando mais gordo.”

Astrofísica observada anteriormente dois buracos negros Colidir duas estrelas de nêutrons Em eventos separados, mas os dois não estão emparelhados.

“Sempre pensamos que eles existiam, mas esta é a primeira confirmação direta que ajudará a ajustar os modelos astrofísicos futuros sobre os sistemas estelares binários em nosso universo e como eles interagem uns com os outros”, disse Kimball.

As colisões e as ondas gravitacionais que se seguiram fornecem um raro vislumbre de como as explosões cósmicas cataclísmicas, como a colisão de um buraco negro e uma estrela de nêutrons, afetam a expansão e a contração do espaço-tempo – uma observação nunca antes vista no campo da astronomia de ondas gravitacionais. .

As estrelas de nêutrons são cadáveres de estrelas grandes de 10 a 30 vezes a massa do Sol, e os buracos negros são regiões intensas do espaço onde as forças gravitacionais são muito fortes até mesmo para a luz escapar. Quando esses corpos astronômicos se encontram, de acordo com Kimball, eles orbitam um ao outro “como uma dança” até que eventualmente colidam e produzam uma explosão massiva.

A fusão produz explosões de energia como ondas gravitacionais que se movem através do espaço e do tempo – uma perturbação medida por detectores na Terra a partir de Interferômetro de laser de onda gravitacional, conhecido como LIGO.

Em colaboração com um detector menor na Itália chamado Virgo, o LIGO detectou o primeiro buraco negro se fundindo com uma estrela de nêutrons a cerca de 900 milhões de anos-luz da Terra em 5 de janeiro de 2020. As segundas ondas gravitacionais foram capturadas longe da estrela. Planeta, 15 de janeiro de 2020.

Uma vez que o buraco negro parece ter engolido a estrela de nêutrons quase imediatamente, Kimball disse que os astrofísicos precisarão observar mais desse par “raro” para aprender mais sobre suas propriedades.

“Como eles giram? Qual é exatamente a massa das estrelas de nêutrons? Por que não observamos isso na Via Láctea?” Ele disse. “Há muito o que aprender.”