A colisão de duas estrelas de nêutrons, localizadas a vários bilhões de anos-luz de distância, deu origem a uma das mais poderosas explosões de raios gama registradas pelo radiotelescópio ALMA no deserto chileno do Atacama. Estamos agora a 20 bilhões de anos-luz da galáxia em que essas estrelas estão localizadas.

Fonte da imagem: Northwestern.edu

Estrelas de nêutrons são núcleos superdensos deixados após a explosão de estrelas massivas e, quando colidem, ocorre uma poderosa explosão, cujo resultado é chamado de kilonova. O nome sugere que a energia produzida por isso pode ser mil vezes maior do que a energia emitida por uma supernova. Ondas gravitacionais são produzidas e feixes de raios gama são emitidos em duas direções opostas.

O evento descrito foi registrado em 6 de novembro de 2021 pelo observatório orbital de raios-X e raios gama INTEGRAL da Agência Espacial Europeia – enviou um sinal que ativou o satélite Swift da NASA. Catalogada como GRB 211106A, a explosão durou menos de dois segundos, e o brilho posterior da kilonova durou muito mais.

O afterglow é passível de estudo. As ondas gama aceleram os elétrons contidos no gás no local da colisão, e a energia da emissão desses elétrons atinge o pico na faixa milimétrica – a partir da qual você pode julgar a energia total da explosão. Usando os dados obtidos pelo ALMA, descobriu-se que a explosão de raios gama GRB 211106A liberou energia na faixa de 2 × 1050 a 6 × 1050 erg, o que a torna uma das mais poderosas em toda a história das observações (1 erg é uma unidade de trabalho e energia no sistema CGS, é igual a 10-7 J).

Fonte da imagem: Nidhi Yashwanth / pixabay.com

A colisão de estrelas ocorreu de 6,3 bilhões a 9,1 bilhões de anos atrás, e agora, levando em conta a expansão do universo, a galáxia “nativa” dessas estrelas está a 20 bilhões de anos-luz de distância de nós. Ondas gravitacionais de uma fonte a tal distância não puderam ser detectadas – muito longe. Mas os cientistas estudaram em detalhes o brilho de uma explosão de raios gama: ela começa em um feixe estreito e depois se expande gradualmente. Neste caso, o ângulo de abertura do feixe atingiu 16°, e este é um dos maiores valores para uma explosão de raios gama curta. Os pesquisadores têm sorte porque o feixe só pode ser fixado quando é direcionado para nós, o que significa que quanto mais largo, maior a probabilidade de vê-lo.

Tais eventos são importantes para a química espacial: tais colisões de estrelas formam elementos pesados, incluindo prata, ouro e platina. Como os cientistas calcularam, a massa de ouro formada neste caso pode atingir de 3 a 13 massas terrestres.

O relatório dos cientistas sobre o evento será publicado na revista científica Astrophysical Journal Letters.

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