Os astrônomos podem ter descoberto o primeiro exemplo de um evento explosivo cósmico conhecido como “superquilonova” na forma de um sinal de onda gravitacional detectado em 18 de agosto de 2025.
Uma quilonova descreve uma explosão produzida quando dois estrela de nêutrons – Relíquias deixadas para trás quando as estrelas eram massivas Estrela Morte – unidas para criar o único ambiente no universo conhecido forte o suficiente para forjar elementos mais pesados que o ferro, como ouro e prata em uma caixa de joias.
Até agora, os astrônomos realizaram o Observatório de Ondas Gravitacionais com Interferômetro Laser de 2017 (Observatório de Ondas Gravitacionais com Interferômetro Laser)lidar) e seu parceiro europeu Virgo detectaram Ondas gravitacionais O sinal é denominado GW170817. Este evento foi posteriormente observado na radiação eletromagnética por numerosos telescópios espaciais e terrestres (instrumentos de “astronomia tradicional”).
Portanto, os cientistas já ficaram entusiasmados quando o LIGO e o Virgo “ouviram” um sinal chamado AT2025ulz, que parece ser a segunda detecção Fusão de estrelas de nêutrons. No entanto, a situação logo pareceu complicar-se. A câmera de pesquisa do Zwicky Transient Facility (ZTF) do Observatório Palomar, na Califórnia, alertou astrônomos de todo o mundo após a descoberta, a primeira de 1,3 bilhão a detectar um objeto vermelho que desvanecia rapidamente. anos-luz deixar. Ele está localizado no mesmo local que a fonte das ondas gravitacionais.
“Inicialmente, durante cerca de três dias, esta erupção parecia a primeira quilonova de 2017”, disse o principal autor do estudo, Mansi Kasliwal, professor de astronomia no Caltech. disse em um comunicado. “Todos tentavam observá-la e analisá-la, mas depois começou a parecer-se mais com uma supernova e alguns astrónomos perderam o interesse. Mas nós não.”
Caslivar e os seus colegas começaram a perceber que o evento parecia ser uma quilonova produzida pela explosão de uma supernova, obscurecendo a visão dos astrónomos. Isto tornaria o AT2025ulz o resultado de uma superquilonova, um poderoso evento cósmico há muito hipotetizado, mas nunca descoberto.
um sinal muito estranho
Depois que as ondas gravitacionais do evento foram detectadas, investigações adicionais em vários outros telescópios, incluindo o Observatório WM Keck no Havaí e o Telescópio Fraunhofer na Alemanha, revelaram que a explosão de luz associada ao AT2025ulz desapareceu rapidamente, deixando para trás um brilho em comprimentos de onda vermelhos.
Este é exatamente o mesmo padrão do sinal eletromagnético associado GW170817 Então, em 2017, apareceu esta luz vermelha. Esta luz vermelha é o resultado de elementos pesados (como o ouro) que cercam as quilonovas, bloqueando a luz azul de comprimento de onda curto, mas permitindo a passagem da luz vermelha de comprimento de onda mais longo. Até agora tudo bem.
No entanto, poucos dias após a explosão, o AT2025ulz começou a clarear e ficar azul, mostrando sinais de emissões de hidrogênio. Estas são características de uma supernova, não de uma quilonova. O problema é que, embora as supernovas produzam ondas gravitacionais, ao contrário das quilonovas, as supernovas a 1,3 mil milhões de anos-luz de distância não deveriam ser capazes de produzir ondas gravitacionais suficientemente fortes para serem detectadas pelo LIGO.
Embora alguns astrônomos estejam prontos para concluir que AT2025ulz é apenas uma supernova comum (se é que existem estrelas em explosão comuns!), Caslivar e sua equipe notaram algumas pistas de que este é realmente um evento muito especial. Especificamente, o sinal da onda gravitacional indica que uma das estrelas de nêutrons envolvidas na fusão tinha massa menor que sol. As estrelas de nêutrons têm geralmente entre 1,2 e 2 vezes massa do sol. O que isto significa para a equipa é que uma ou duas pequenas estrelas de neutrões poderão fundir-se para criar uma quilonova.
Nem todas as estrelas de nêutrons são iguais
Quando estrelas com cerca de 10 vezes a massa do Sol ficam sem combustível de fusão, os seus núcleos colapsam sob a sua própria gravidade, enviando ondas de choque ondulantes que desencadeiam explosões de supernovas e destroem as camadas exteriores da estrela.
O resultado é um núcleo estelar com 1,2 a 2 vezes a massa do Sol, com cerca de 20 quilómetros de diâmetro, preenchido com a matéria mais densa do Universo conhecido. No entanto, os cientistas propuseram duas teorias pelas quais algumas estrelas de nêutrons menores que 1,2 massas solares poderiam ser criadas.
O primeiro cenário para o nascimento de uma estrela de nêutrons de baixa massa sugere que se uma estrela em rotação rápida sofrer uma explosão de supernova, ela poderá se dividir em duas estrelas de nêutrons de massa subsolar, um processo chamado fissão. No segundo caso, uma estrela em rotação rápida sofre uma explosão de supernova, mas a estrela de nêutrons resultante é cercada por um disco de material que então se agrega para formar outra estrela de nêutrons, de maneira semelhante a como os planetas se formaram Em torno de estrelas bebés.
Em ambos os casos, estas estrelas de neutrões emitem ondas gravitacionais à medida que rodam uma em torno da outra, afastando o momento angular do sistema. Isso faz com que as estrelas de nêutrons se juntem em espiral, colidam e se fundam, criando elementos pesados. Isso fará com que os telescópios que rastreiam o AT2025ulz vejam luz vermelha. No entanto, a visão da quilonova foi finalmente obscurecida pela camada de detritos em expansão ejetada pela supernova quando criou a estrela binária de nêutrons.
“A única maneira que os teóricos propuseram criar uma estrela de nêutrons subsolar é durante o colapso de uma estrela em rotação muito rápida”, disse o membro da equipe Brian Metzger, da Universidade de Columbia, no mesmo comunicado. “Se estas estrelas ‘proibidas’ se emparelharem e se fundirem emitindo ondas gravitacionais, então tal evento poderá ser acompanhado por uma supernova, em vez de ser visto como uma quilonova nua.”
Infelizmente, atualmente não existem dados suficientes para confirmar que se trata de uma superquilonova. A única maneira de fazer isso é reunir mais informações.
“Os eventos futuros de quilonovas podem não se parecer com GW170817 e podem ser confundidos com supernovas”, disse Caslivar. “Também podemos aprender com a ZTF. Observatório Vera Rubine projetos futuros, como o da NASA Telescópio Espacial Nancy RomanoUVEX da NASA, Deep Synoptic Array-2000 da Caltech e criógrafo da Caltech na Antártica. Não temos certeza se descobrimos uma superquilonova, mas mesmo assim o evento foi revelador. “
esse Pesquisa em equipe Publicado em 15 de dezembro no The Astrophysical Journal Letters.
