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    Os astrônomos são os primeiros a ver a origem das ondas gravitacionais na luz visível

    Uma representação artística de estrelas de nêutrons em fusão. Crédito:Robin Dienel; Carnegie Institution for Science

    Pela primeira vez, astrônomos observaram na luz visível um evento cósmico cataclísmico que gerou ondas gravitacionais detectadas na Terra.

    O evento foi a fusão de duas estrelas de nêutrons em uma galáxia a 130 milhões de anos-luz de distância. A fusão resultou em uma explosão semelhante a uma supernova, cuja luz foi observada pela primeira vez por uma equipe de astrônomos do Observatório Las Campanas do Carnegie Institution for Science, no norte do Chile.

    A descoberta revolucionária da contrapartida visível de um evento desencadeador de ondas gravitacionais marca o início de uma nova era em que os astrônomos podem estudar fenômenos cósmicos usando experimentos de ondas gravitacionais e telescópios tradicionais.

    A descoberta também lança luz sobre a natureza das fusões de estrelas de nêutrons, e fornece uma visão sobre a origem de elementos pesados, como ouro e platina - uma visão que há muito permanece indefinida.

    A equipe inclui Carnegie-Dunlap Fellow Maria Drout, junto com astrônomos do Carnegie; a Universidade da Califórnia, Santa Cruz; e outras instituições.

    A detecção de ondas gravitacionais aciona a busca por contrapartes visíveis

    Cientistas do Observatório Gravitacional de Interferômetro a Laser (LIGO) e do experimento de Virgem detectaram as ondas gravitacionais em 17 de agosto, 2017. Eles determinaram que o sinal era o resultado de uma fusão de estrela de nêutrons binários - um primeiro, como todas as detecções anteriores foram de fusões de buracos negros binários.

    Embora os astrônomos não esperem ver uma contrapartida visível para uma fusão de buraco negro binário, eles fazem quando duas estrelas de nêutrons se juntam. Então, quando os cientistas do LIGO / Virgem reduziram a localização do evento a um pedaço do céu meridional do tamanho de mais de cem luas cheias, eles notificaram a equipe de astrônomos - e a busca começou.

    Mas, ainda era dia no Chile que, para Drout e seus colegas, significava uma espera de dez horas até o pôr do sol. Mais, quando o sol finalmente se pôs, a área de busca estava se aproximando do horizonte.

    De acordo com Drout, "Sabíamos que tínhamos apenas cerca de uma hora no início da noite para encontrar a fonte antes de definir, então tivemos que agir rápido. "

    Os astrônomos começaram a registrar imagens de galáxias dentro da área-alvo de acordo com uma estratégia de busca cuidadosa que haviam preparado durante o dia. Eles trouxeram três telescópios em Las Campanas:o Swope e dois telescópios de Magalhães. Conforme eles obtiveram as imagens, os colaboradores os compararam com imagens de arquivo das mesmas galáxias.

    Depois de examinar galáxias em nove imagens, membros da equipe trocaram uma curta série de mensagens:

    "encontrei algo

    enviando uma captura de tela para você. "

    "Uau!"

    "!"

    Os astrônomos encontraram o que procuravam:um brilhante, objeto parecido com uma estrela, designado SSS17a. Ele estava localizado em uma galáxia identificada como NGC 4993 e não era visível em imagens de arquivo.

    Outras confirmações vieram da análise conduzida por Drout. Ele mostrou que aspectos do brilho do SSS17a eram diferentes de qualquer explosão observada anteriormente por astrônomos. SSS17a era tão brilhante quanto uma supernova tênue, mas seu brilho diminuiu mais rápido do que uma supernova típica, e ficou mais vermelho e mais frio em um ritmo mais rápido do que uma supernova típica.

    A análise de acompanhamento também apoiou a teoria de que a maioria dos elementos pesados ​​do Universo, como ouro e platina, foram criados em fusões de estrelas de nêutrons e não em supernovas.

    "À medida que seguíamos o brilho da explosão ao longo das semanas, quando era visível por um curto período de tempo todas as noites, "diz Drout, "mostrou algumas características principais de ser alimentado pela decadência radioativa desses elementos pesados."

    Isso sugere fortemente que esses elementos pesados ​​foram sintetizados após a fusão, resolvendo uma questão de astrofísica de décadas atrás sobre como todos os elementos pesados ​​do Universo foram forjados.

    "E isso é só o começo, "diz Drout." Esperamos que LIGO e Virgo detectem dezenas de fusões de estrelas de nêutrons na próxima década. Estamos entrando em uma nova era da astrofísica. "

    O evento de onda gravitacional detectado em 17 de agosto, 2017, é identificado como GW170817, e é diferente do evento de fusão do buraco negro detectado em 14 de agosto, 2017, anunciado em setembro, e identificado como GW170814.


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