Um poderoso jato de material de alta velocidade é mostrado em azul no centro desta simulação de computador tridimensional dos instantes após o colapso de um sistema estelar de nêutrons binário que formou um buraco negro. Enquanto o jato produz radiação muito brilhante, apenas um observador no topo da figura o veria, já que é direcionado ao longo do próprio jato, como o feixe de um farol ou um apontador laser. O trabalho do astrofísico teórico da OSU, Davide Lazzati e colaboradores, diz respeito ao halo de material (em verde na figura) que se expande lateralmente e dá origem a um clarão de raios-X mais fraco, porém perceptível. Acredita-se que seja esta emissão secundária, visível de qualquer direção, que foi detectado simultaneamente ao pulso das ondas gravitacionais e que permitiu a localização da fonte e seu acompanhamento em dezenas de telescópios e satélites ao redor do mundo. Figura de Lazzati et al. 2017, ApJ , 848, L6.
Mais de um mês antes de uma detecção revolucionária de uma curta explosão de raios gama - uma descoberta anunciada hoje -, cientistas da Oregon State University previram que tal descoberta ocorreria.
Cientistas de colaborações americanas e europeias convergiram para o National Press Club em Washington, D.C., hoje para dizer que detectaram um flash de raios-X / gama que coincidiu com uma explosão de ondas gravitacionais, seguido pela luz visível de uma nova explosão cósmica chamada kilonova.
As ondas gravitacionais foram detectadas pela primeira vez em setembro de 2015, e isso também foi um evento crucial na física e na astronomia; confirmou uma das principais previsões da teoria geral da relatividade de Albert Einstein de 1915 e ganhou um prêmio Nobel para os cientistas que os descobriram.
"A detecção simultânea de raios gama e ondas gravitacionais do mesmo lugar no céu é um marco importante em nossa compreensão do universo, "disse Davide Lazzati, um astrofísico teórico no OSU College of Science. "Os raios gama permitem uma localização precisa de onde vêm as ondas gravitacionais, e as informações combinadas das radiações gravitacional e eletromagnética permitem aos cientistas sondar o sistema estelar binário de nêutrons que é responsável de maneiras sem precedentes. Podemos dizer coisas como de qual galáxia vêm as ondas, se houver outras estrelas por perto, e se as ondas gravitacionais são ou não seguidas por radiação visível após algumas horas ou dias. "
Colaboradores do Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory, conhecido como LIGO, e a equipe de Virgem do Observatório Gravitacional Europeu em 17 de agosto, 2017, detectou ondas gravitacionais - ondulações na estrutura do espaço-tempo - produzidas pela coalescência de duas estrelas de nêutrons.
Cerca de dois segundos depois, O Telescópio Espacial Fermi Gamma-ray da NASA detectou um curto flash de raios-X e gama do mesmo local no céu.
"O transiente Fermi é mais do que 1, 000 vezes mais fraco do que uma rajada curta de raios gama 'normal' e tem as características que previmos, - disse Lazzati. - Nenhuma outra previsão desses flashes havia sido feita. Quase apenas por caneta e papel, poderíamos dizer ei, podemos ver as rajadas, mesmo que não estejam em uma configuração que os torne óbvios. "
Em 6 de julho, A equipe de teóricos de Lazzati publicou um artigo prevendo que, ao contrário das estimativas anteriores da comunidade astrofísica, Pequenas rajadas de raios gama associadas à emissão gravitacional da coalescência de estrelas de nêutrons binárias puderam ser detectadas - quer a explosão de raios gama estivesse ou não apontando para a Terra.
O papel apareceu no jornal Avisos mensais da Royal Astronomical Society .
"Os raios X e gama são colimados, como a luz de um farol, e pode ser facilmente detectado apenas se o feixe apontar para a Terra, "Lazzati disse." Ondas gravitacionais, por outro lado, são quase isotrópicos e sempre podem ser detectados. Argumentamos que a interação do curto jato de explosão de raios gama com seus arredores cria uma fonte secundária de emissão chamada casulo. O casulo é muito mais fraco que o feixe principal e é indetectável se o feixe principal apontar para nossos instrumentos. Contudo, pode ser detectado por rajadas próximas cujo feixe aponta para longe de nós. "
Desde a primeira descoberta da onda gravitacional, houve mais três detecções confirmadas, inclusive o de agosto que foi visto em conjunto por cientistas dos grupos LIGO e Virgem.
"Todas as observações até a última foram da coalescência de sistemas binários de buracos negros, "Lazzati disse." Embora esses sistemas sejam interessantes, eles são escuros em qualquer outra forma de radiação e relativamente pouco pode ser entendido deles em comparação com os sistemas binários de estrelas de nêutrons.
"É um conjunto de circunstâncias de muita sorte para um teórico, onde você tem uma teoria de trabalho para usar para fazer previsões e novos instrumentos, como LIGO e Virgo, que ficam online para testá-los, ", Disse Lazzati." Os cientistas não fazem previsões porque queremos estar certos - fazemos previsões porque queremos testá-las. Mesmo se estivermos errados, ainda estamos aprendendo algo - mas é muito mais emocionante estar certo. "
O termo estrela de nêutrons se refere ao núcleo gravitacionalmente colapsado de uma grande estrela; estrelas de nêutrons são as menores, estrelas mais densas conhecidas. De acordo com a NASA, A matéria das estrelas de nêutrons está tão compactada que uma quantidade do tamanho de um cubo de açúcar pesa mais de um bilhão de toneladas.
