A fusão de estrelas de nêutrons é como o Big Bang em miniatura, descobriram os cientistas

Num artigo publicado recentemente na revista Astronomy & Astrophysics, os cientistas relataram meses de observação da explosão após a fusão de duas estrelas de neutrões. É como o Big Bang em miniatura, descobriram os astrofísicos, hora a hora eles reconstruíram os processos que ocorreram durante e após a explosão, incluindo a recombinação de elétrons com átomos e a formação da matéria.

Representação artística de uma explosão de quilonova. Fonte da imagem: ESO

Um evento único foi descoberto e identificado em 17 de agosto de 2017. Duas semanas antes, o terceiro detector de ondas gravitacionais, o Observatório Franco-Italiano de Virgem, começou a operar. Além dos dois detectores do observatório americano de ondas gravitacionais LIGO, o aparecimento de um terceiro detector tornou possível localizar a fonte das ondas gravitacionais com uma precisão sem precedentes. Foi assim que o evento GW170817 foi registrado – uma explosão de onda gravitacional a partir da fusão de duas estrelas de nêutrons.

Quando duas estrelas de nêutrons se fundiram, resultou em uma explosão massiva que agora é chamada de quilonova. A energia dessas explosões pode ser 1.000 vezes maior que o brilho de uma explosão normal de supernova. Este evento recebeu índice próprio – AT2017gfo, embora seja derivado da fusão de estrelas de nêutrons.

Graças à rápida localização do evento e subsequentes observações do mesmo por dezenas de observatórios terrestres e espaciais em todas as faixas possíveis, foi possível coletar muitos dados, cuja primeira compreensão abrangente só aparece agora, sete anos após o evento . E o conjunto acaba por ser incrivelmente informativo, embora mesmo os primeiros resultados tenham sido considerados um avanço nas observações astronómicas.

Segundo os cientistas, eles praticamente observaram os acontecimentos do Big Bang em miniatura. Hoje detectamos a radiação cósmica de fundo em micro-ondas ao nosso redor, e a observação horária da quilonova AT2017gfo permitiu ver os processos antes, durante e depois do seu aparecimento. Os cientistas observaram como a partir do plasma quente, quando ainda não havia matéria no local da explosão da quilonova, os elétrons começaram a se unir aos átomos (recombinar-se) e formar átomos neutros – elementos pesados ​​​​que nascem no Universo apenas durante essa “energia” eventos.

No rescaldo do evento AT2017gfo, os cientistas descobriram estrôncio e outros metais pesados. Nas estrelas, a energia da fusão termonuclear é suficiente apenas para formar átomos de ferro. Durante a explosão da quilonova, a temperatura subiu para bilhões de graus, o que pode ser correlacionado com a temperatura do Big Bang, após o qual átomos de metais pesados ​​também começaram a se formar. Isto não pode ser reproduzido em nenhum laboratório terrestre. E ainda não existem muitos laboratórios celestes para observar tais processos. Mas o evento AT2017gfo mostrou que podemos provar experimentalmente (observacionalmente) as teorias básicas do nascimento e evolução do Universo. E ainda assista ao “Big Bang” e suas consequências.