Uma explosão estranhamente esférica no espaço deixa os astrofísicos coçando a cabeça.
Não importa o que aconteça, você não quer se encontrar perto de uma estrela de nêutrons.
Essas bestas estelares, feitas principalmente de nêutrons, são basicamente cadáveres cósmicos ultradensos vagando pelo espaço e, com campos gravitacionais incompreensivelmente fortes, torturando tudo em seus caminhos.
Eles são como os irmãos bebês dos buracos negros. Quando estrelas grandes (pelo menos 20 vezes o tamanho do nosso sol) morrem, elas se tornam buracos negros, mas quando estrelas menores (entre cerca de oito e 20 vezes o tamanho do nosso sol) morrem, elas se transformam em estrelas de nêutrons. Uma colher de sopa desse orbe aterrorizante pesaria mais do que a totalidade do Monte Everest. Você entendeu.
Então, aqui vai um pensamento: o que você esperaria que acontecesse se pegássemos duas estrelas de nêutrons cruéis e as fundíssemos?
Bem, eu diria, qualquer coisa, exceto o que os cientistas acabaram de observar.
De acordo com um novo estudo, publicado na quarta-feira na revista Nature, os astrofísicos analisaram dados sobre uma colisão de estrelas de nêutrons – uma kilonova – detectada em 2017 e descobriram que a colisão cósmica formou uma explosão perfeitamente esférica. Isso foi inesperado.
“Ninguém esperava que a explosão fosse assim. Não faz sentido que seja esférica, como uma bola. Mas nossos cálculos mostram claramente que é”, Darach Watson, professor associado do Niels Bohr Institute e coautor do estudo, disse em comunicado.
Watson sugere, “isso provavelmente significa que as teorias e simulações de kilonova que temos considerado nos últimos 25 anos carecem de física importante”.
Albert Sneppen, primeiro autor do estudo e aluno de doutorado no Instituto Niels Bohr, sugere que talvez uma enorme quantidade de energia tenha saído do centro da explosão para criar sua forma estranhamente redonda.
A ideia é que tal fluxo de energia pode ter suavizado quaisquer torções e outros aspectos assimétricos do objeto, apresentando-nos o que basicamente se parece com um balão cósmico circular. “Portanto, a forma esférica nos diz que provavelmente há muita energia no centro da colisão, o que não foi previsto”, disse Sneppen.
Sneppen também afirma que, nos milissegundos durante os quais as duas estrelas de nêutrons colidiram para formar uma estrela gigante de nêutrons, aquela megaestrela recém-criada pode ter emitido um monte de neutrinos.
Além de serem pequenas partículas fantasmagóricas estranhas que voam por tudo sem deixar vestígios — trilhões delas estão passando pelo seu corpo agora, mas você não pode dizer porque elas se confundem em torno de seus átomos — neutrinos podem ter uma interação especial com nêutrons. Eles podem converter as partículas subatômicas pesadas em prótons e elétrons. Então, talvez os nêutrons das estrelas de nêutrons tenham sido convertidos?
Este conceito é especialmente interessante porque explicaria como os elementos mais leves poderiam ter se formado com a kilonova conforme a equipe registrou.
“Essa ideia também tem falhas, mas acreditamos que os neutrinos desempenham um papel ainda mais importante do que pensávamos”, disse Sneppen.
Em termos da forma de explosão desconcertante, porém, Watson explicou outra razão possível. A física complexa determina o que acontece depois que duas estrelas de nêutrons colidem – se a colisão cria uma estrela de nêutrons maior ou colapsa para formar um buraco negro.
“Talvez”, postulou Sneppen, “uma espécie de ‘bomba magnética’ seja criada no momento em que a energia do enorme campo magnético da estrela de nêutrons hipermassiva é liberada quando a estrela colapsa em um buraco negro. A liberação de energia magnética poderia causar a matéria na explosão seja distribuída de forma mais esférica. Nesse caso, o nascimento do buraco negro pode ser muito energético.”
O tempo é o único remédio para esses intrigantes mistérios cósmicos.
fotógrafos estelares
Em um assunto não relacionado, no entanto, a dupla também aponta que, se todas as kilonovas em todo o universo realmente são tão brilhantes, brilhantes e esféricas, elas podem servir a outro propósito: cartografia estelar.
Para mapear a taxa na qual nosso universo está se expandindo exponencialmente – uma grande confusão por si só – os cientistas precisam de pontos de referência e guias exatamente como você esperaria de um cartógrafo da Terra ao mapear nosso planeta rochoso.
Meça como as distâncias entre vários objetos cósmicos aumentam ao longo do tempo e você pode extrapolar como o universo está crescendo incessantemente. Na verdade, foi assim que Edwin Hubble originalmente mostrou à humanidade em 1929 que nosso reino cósmico está se expandindo em primeiro lugar. Ele havia usado um enorme telescópio para registrar as galáxias se afastando cada vez mais de nós e umas das outras mais rapidamente com o passar do tempo.
Mas o problema é que os pontos de verificação de medição devem ser o mais uniformes possível para obter os melhores resultados matemáticos.
Por exemplo, um medidor de distância popular para medições galácticas são estrelas conhecidas como estrelas RR Lyrae, porque elas meio que pulsam a luz que emitem, então é possível obter um brilho médio nelas. Caso contrário, se você olhar para uma estrela padrão para medir a estrutura de nossa galáxia, talvez não saiba se ela está muito distante ou apenas muito fraca por qualquer motivo.
De fato, uma equipe de astrônomos anunciou que rastreou RR Lyraes na Via Láctea até conseguir encontrar a borda de nossa galáxia.
Quando se trata de forma, porém, as colisões de estrelas de nêutrons parecem ser a chave.
“Se eles são brilhantes e principalmente esféricos, e se sabemos a que distância estão, podemos usar as quilonovas como uma nova maneira de medir a distância independentemente – um novo tipo de régua cósmica”, disse Watson. “Saber qual é a forma é crucial aqui, porque se você tem um objeto que não é esférico, ele emite de forma diferente, dependendo do seu ângulo de visão. Uma explosão esférica [fornece] uma precisão muito maior na medição.”