Cientistas observam colisão de estrelas de nêutron e a formação de buraco negro

Pela primeira vez na história, os cientistas conseguiram observar a colisão de duas estrelas de nêutrons, por meio de ondas gravitacionais e luminosas. O evento cósmico produziu ondas no tempo-espaço e um brilho tão intenso do que mais de um bilhão de sóis, segundo revelou a Agência Espacial Norte-Americana (Nasa). A eventualidade é tão especial que foram publicados mais de 30 artigos científicos nesta segunda-feira (16).

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Na sequência extraordinária, é possível ver as duas estrelas de nêutrons – que são ultradensas – fazendo um movimento espiralado para dentro, uma em direção a outra, antes de finalmente se colidirem de maneira violenta. Segundo os cientistas da Nasa, essas estrelas têm massa de 10% a 60% maiores do que a do Sol, apesar de apenas ter uma área do tamanho da cidade de Washington D.C, ou do Plano Piloto, em Brasília – ou seja, são extremamente densas. Por causa dessa densidade, as maciças estrelas puxaram uma a outra com intensidade, girando centenas de vezes por segundo, produzindo ondas gravitacionais na mesma frequência.  

Desse modo, quanto mais se aproximavam, orbitavam ainda mais rápido, o que acabou gerando o evento “mais violento e cataclísmico” da natureza – que, por sua vez, produziu uma onda de raios gama . Devido à colisão foi observada a chamada “quilonova”, algo que nunca registrado anteriormente, mas que foi capturada pelo Observatório a Laser de Ondas Gravitacionais (Ligo), com base nos Estados Unidos.  

Um marco histórico desse evento cósmico foi o testemunho dos cientistas realizado por meio de telescópios ópticos tradicionais, com detectores gêmeos localizados na Louisiana e em Washington, que recuperaram os tremores no espaço-tempo ocorridos após a fusão a 1,3 milhão de anos-luz de distância – ou seja, observamos algo que aconteceu há mais de 130 milhões de anos. 

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O diretor-executivo do centro de pesquisa Ligo, Dave Reitze, afirmou: "o maravilhoso nessa descoberta é que foi a primeira vez que tivemos uma imagem completa de um dos mais violentos e cataclismáticos eventos do universo”.

Trabalho em conjunto

O encontro entre as estrelas foi primeiramente observado no dia 17 de agosto, quando os centros de pesquisa Ligo (americano) e Virgo (europeu) detectaram as ondas gravitacionais inéditas durante 100 segundos. "Fomos capazes de 'ouvir o Universo'", explica Gregg Hallinan, do Instituto de Tecnologia da Califórnia.

Com o zumbido dos poucos segundo capturado, perceberam que as duas estrelas, ambas mais pesadas do que o Sol, aproximavam-se de sua morte. Inicialmente, as duas pareceram separadas por 320 quilômetros, circulando 30 vezes por segundo. Porém, enquanto giravam para dentro, aceleraram até uma velocidade de duas mil órbitas por segundo, o que fez com que o sinal fosse fosse capturado como um assobio de deslizamento.

Dois segundos após a detecção das ondas, um "flash" de luz na forma de raios gama foi detectado pelo telescópio Fermi da Nasa. Seguiram-se, então, outros "mensageiros" do espaço: raios X, ondas ultravioleta, infravermelho e ondas eletromagnéticas. Depois do alerta enviado aos astrônomos, 70 telescópios espaciais e terrestres giraram para observar o brilho vermelho, tornando-se o primeiro evento cósmico a ser "visto" tanto nas ondas gravitacionais quanto luminosas.  

Einstein foi o primeiro cientista a prever a existência de ondas gravitacionais , há mais de um século. Contudo, a primeira prova experimental de que o Espaço pode ser esticado ou espremido levou até 2015, quando os cientistas da Ligo detectaram uma colisão de buracos negros. Mas, essa fusão sombria, e as outras três detectadas desde então, eram invisíveis para os telescópios convencionais. À medida que as estrelas colidiam, elas emitiam um intenso feixe de raios-gama, deixando o céu cheio de elementos pesados, respondendo ao debate de décadas sobre a origem do ouro e da platina, por exemplo.

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As estrelas de nêutrons são as menores e as mais densas de todas as que conhecemos (e sabemos que existem): têm cerca de 20 quilômetros de largura, com uma massa de cerca de um bilhão de toneladas. O núcleo é uma sopa de nêutrons puros, enquanto a crosta é lisa, sólida e 10 bilhões de vezes mais forte que o aço.

*Com informações do The Guardian e da Nasa