Descoberta da ‘estrela impossível’ que mudará a astronomia 24/06/2020

Os cientistas descobriram um objeto astronômico que nunca havia sido observado antes.

Tem uma massa maior que as estrelas quebradas (conhecidas como “estrelas de nêutrons”), mas tem uma massa menor que os buracos negros.

O novo objeto, uma espécie de “estrela negra de nêutrons”, era algo que não era considerado possível. Portanto, novas idéias terão que ser formuladas sobre como as estrelas de nêutrons e os buracos negros são formados.

A descoberta foi feita por uma equipe internacional de pesquisadores que usam detectores de ondas gravitacionais nos Estados Unidos e na Itália.

Charile Hoy, um estudante de pós-doutorado na Universidade de Cardiff, no Reino Unido, disse que a nova descoberta pode mudar nossa compreensão da astronomia. Ele foi um dos pesquisadores da equipe.

“Não podemos descartar nenhuma possibilidade. Não sabemos o que é isso. [esse objeto] e é por isso que tudo é tão emocionante, porque realmente muda nosso campo de estudo. “

Hoy faz parte de uma equipe internacional que trabalha em um projeto conhecido como Colaboração Científica Ligo-Virgo.

Colisão do buraco negro

O grupo internacional possui detectores a laser com um alcance de vários quilômetros que registram pequenas rachaduras no espaço-tempo causadas por colisões de objetos maciços no espaço.

Os dados coletados podem ser usados ​​para determinar a massa dos itens envolvidos.

Em agosto, os instrumentos descobriram uma embarcação com um buraco negro 23 vezes a massa do Sol com outro objeto, que possuía 2,6 massas solares.

Isso torna o objeto mais leve mais massivo do que o tipo mais pesado de estrela morta (ou estrela de nêutrons) já observada – que tinha pouco mais de duas massas solares. Mas também era mais leve que o buraco negro mais leve já observado – com cerca de cinco massas solares.

Os astrônomos exploraram esses objetos dentro do que costumam chamar de “buraco de massa”.

Escrevendo na revista científica The Astrophysical Journal Letters, os pesquisadores dizem que acreditam que o objeto é provavelmente um buraco negro brilhante entre todas as possibilidades, mas eles não descartam nenhuma hipótese.

Depois de colidir com grandes buracos negros, o objeto não existe mais. No entanto, novas oportunidades devem surgir para aprender mais sobre essas instalações de “buracos de gordura” em futuras colisões, diz o professor Stephen Fairhurst, também da Universidade de Cardiff.

“O desafio é determinar do que se trata”, disse ele à BBC. “É o buraco negro mais leve até agora ou é a estrela de nêutrons mais pesada já encontrada?”

Se for um buraco negro brilhante, não haveria teoria atual para descrever como esses objetos são formados. O professor Fabio Antonioni levantou a hipótese de que seria possível criar um buraco negro brilhante em um sistema solar de três estrelas. Suas idéias começaram a receber mais atenção do que a nova descoberta.

Se, no entanto, esse novo objeto for uma estrela de nêutrons pesada, as teorias de sua origem também deverão ser reexaminadas, segundo Bernard Schutz, do Instituto Max Planck, em Potsdam, Alemanha.

“Não sabemos muito sobre a física nuclear das estrelas de nêutrons. Então, as pessoas que olham para equações exóticas que explicam o que está acontecendo dentro delas precisam pensar: ‘talvez seja uma prova de que podemos ter estrelas de nêutrons muito mais pesadas’.

Buracos negros e estrelas de nêutrons se formam quando as estrelas perdem seu “combustível” e morrem, de acordo com as teorias atuais. Se for uma estrela muito grande, entra em colapso e cria um buraco negro, que é um objeto com tanta força gravitacional que nem mesmo a luz escapa de seu alcance.

Se uma estrela tem uma massa abaixo de um certo valor, uma possibilidade seria colapsar em uma esfera densa composta inteiramente de partículas conhecidas como nêutrons, que são iguais às encontradas no núcleo de um átomo.

O material que compõe as estrelas de nêutrons é tão denso que sua pequena colher de chá pesaria 10 milhões de toneladas.

A estrela de nêutrons também tem uma forte gravidade que a mantém unida, mas outra força entre os nêutrons, causada por um fenômeno da mecânica quântica conhecido como pressão degenerativa, tenta repelir as partículas, atuando como um contraponto à força gravitacional.

As teorias existentes sugerem que a atração gravitacional superaria essa pressão de degeneração se a estrela de nêutrons fosse maior que duas massas do Sol – causando um colapso que criaria um buraco negro.

Segundo o professor Nils Andersson, da Universidade de Southampton, no Reino Unido, se um objeto misterioso for mais pesado que uma estrela de nêutrons, os teóricos terão que reexaminar o que sabem sobre o interior desses objetos.

“A física nuclear não é uma ciência exata na qual sabemos tudo. Não sabemos como as forças nucleares agem em condições extremas dentro de uma estrela de nêutrons. Portanto, toda teoria que temos atualmente sobre o que acontece dentro de uma delas tem um certo grau de incerteza”.

A professora Sheila Rown, diretora do Instituto de Pesquisa Gravitacional da Universidade de Glasgow, disse que a descoberta desafia os modelos teóricos atuais.

“Serão necessárias mais observações e pesquisas cósmicas para determinar se esse novo objeto é algo nunca visto antes ou se é o buraco negro mais leve já descoberto.”

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