Em 2017, astrônomos detectaram pela primeira vez uma colisão de estrelas de nêutrons, graças aos detectores de ondas gravitacionais LIGO-Virgo, unindo os dois corpos celestes mortos em um clarão brilhante de radiação gama, precedido por ondas gravitacionais ondulantes.
Três anos mais tarde, diversos telescópios capturaram um clarão, revelando um curto raio gama a 5,5 bilhões de anos-luz de distância, uma reminiscência da explosão kilonova ligada à colisão de estrelas de nêutrons anterior.
O clarão foi capturado em comprimentos de onda do infravermelho próximo pelo telescópio espacial Hubble.
No entanto, de acordo com uma pesquisa publicada no The Astrophysical Journal, e disponível no arXiv, havia algo muito incomum na kilonova atual que acompanha a explosão de raios gama, chamada GRB 200522A.
As observações mostraram que o clarão incluía cerca de dez vezes mais luz infravermelha do que o previsto, com a pesquisa sugerindo que a colisão produziu algo bastante inesperado.
Um fenômeno incomum
Os astrônomos foram alertados para a possibilidade de ventilação pelo Observatório Neil Gehrels Swift da NASA, um telescópio espacial projetado para ser capaz de detectar rajadas de raios gama precocemente, com o seu telescópio de Alerta de Explosão.
Depois do aviso inicial, outros telescópios espaciais e terrestres, como o VLA, o Observatório W.M.Keck, e a rede do Telescópio Global do Observatório Las Cumbres, ampliaram o local. Em conjunto, obtiveram um perfil eletromagnético do evento de comprimentos de onda de rádio a raios X, para mostrar que era uma curta explosão de raios gama associada à fusão de estrelas de nêutrons. Porém, foi o telescópio espacial Hubble, observando o evento no infravermelho próximo, que fez os astrônomos perceberem que um novo fenômeno estava ocorrendo.
"Conforme os dados chegavam, estávamos formando uma imagem do mecanismo que estava produzindo a luz vista por nós", disse o astrônomo Tanmoy Laskar, da Universidade de Bath, no Reino Unido.
Magnetar raro
Enquanto os astrônomos acreditam que as duas estrelas de nêutrons no evento de 2017 se fundiram para formar um buraco negro, nesta ocasião o brilho infravermelho próximo da kilonova GRB 200522A pode indicar que as duas estrelas de nêutrons se fundiram para formar um magnetar raro.
Os magnetares são um tipo de estrela de nêutrons que possui campos magnéticos extremamente poderosos, cerca de mil vezes o de uma estrela de nêutrons média.
Até hoje, apenas outros 24 magnetares foram encontrados na nossa galáxia, a Via Láctea. Agora, uma única kilonova, descendente da fusão de 2017, foi confirmada.
"Sabemos que magnetares existem, porque os vemos em nossa galáxia. Achamos que a maioria deles é formada nas mortes explosivas de estrelas massivas, deixando para trás essas estrelas de nêutrons altamente magnetizadas. No entanto, é possível que uma pequena fração se forme em fusões. Nunca vimos evidências disso antes, muito menos na luz infravermelha, tornando esta descoberta especial", disse Wen-fai Fong.
Se a explosão brilhante testemunhada pelo Hubble veio, de fato, de um magnetar que ejetou energia no material kilonova, em alguns anos, o material ejetado produzirá luz observável em comprimentos de onda de rádio. Consequentemente, observações de rádio de acompanhamento podem provar que este era um magnetar.
Um acontecimento revolucionário
Em 2017, a primeira detecção histórica de uma colisão entre duas estrelas de nêutrons, a 130 milhões de anos-luz de distância, em um evento denominado GW 170817, foi saudada como uma descoberta só possível devido à astronomia das ondas gravitacionais.
Enquanto anteriormente havia apenas dois detectores de ondas gravitacionais, os interferômetros LIGO em Livingston, Louisiana, e em Hanford, Washington, a adição do interferômetro do Virgo na Itália só aumentou a precisão da localização.
Agora, uma magnitude de dados vindos de diversos sinais será útil para ajudar os astrônomos a estudar e entender melhor estes eventos.