p Oito meses atrás, a detecção de ondas gravitacionais de uma fusão de estrela de nêutrons binários nos fez e outros astrônomos ao redor do mundo correram para observar um dos eventos mais energéticos do universo. p O que a maioria das pessoas não percebe é que continuamos a observar o evento a cada poucas semanas, desde então até agora.

p Nossa equipe começou a pesquisar a emissão de rádio da fusão, conhecido como GW170817, fazendo uma detecção duas semanas após o evento de agosto. Agora, a emissão de rádio está começando a diminuir.

p Enquanto nos preparamos para dizer adeus (pelo menos por agora) a este objeto incrível, refletimos sobre o que aprendemos até agora, com nosso artigo aceito para publicação no Astrophysical Journal .

p A detecção de ondas gravitacionais e radiação eletromagnética (como ondas de luz e rádio) do mesmo objeto significa que os físicos foram capazes de:

• confirmar uma previsão da relatividade geral de que as ondas gravitacionais viajam à velocidade da luz
• descobrir como a matéria se comporta quando você a pressiona com mais força do que no núcleo de um átomo
• explicar onde parte do ouro (e outros elementos pesados) no universo são produzidos
• e começar a resolver um mistério de décadas sobre o que causa rajadas curtas de raios gama.

p Observando a fusão

p Radiotelescópios como o Australia Telescope Compact Array e o Jansky Very Large Array (nos Estados Unidos) são projetados para detectar radiação eletromagnética com comprimentos de onda de centímetros a metros.

p Ao contrário da luz visível, as ondas de rádio viajam pelo espaço quase desimpedidas de poeira. Eles podem ser detectados durante o dia e à noite:os radiotelescópios podem observar o tempo todo.

p As ondas de rádio que detectamos viajaram 130 milhões de anos-luz da galáxia NGC 4993, onde ocorreu a fusão da estrela de nêutrons.

p Quando as duas estrelas de nêutrons colidiram, elas emitiram uma explosão de raios gama logo depois, que foi detectado pelo satélite Fermi 1,74 segundos após as ondas gravitacionais. O que aconteceu a seguir na explosão é o que todos nós temos tentado resolver.

p Dentro de 12 horas, os astrônomos detectaram um brilhante, sinal de desvanecimento na luz visível. Achamos que isso veio do material de estrelas de nêutrons lançadas a 50% da velocidade da luz. Estava brilhando quente por causa de um monte de decaimentos radioativos.

p Estrelas de nêutrons são os objetos mais densos que conhecemos, exceto para buracos negros:imagine o Sol comprimido em uma região do tamanho de uma cidade.

p Quando duas estrelas de nêutrons colidem, elas formam um novo objeto que tem um pouco menos massa do que as duas estrelas originais:neste caso, provavelmente um novo buraco negro. Uma pequena fração da massa é explodida como matéria e energia (lembre-se de E =mc ²⁾ e é isso que detectamos na Terra.

p O que as ondas de rádio nos dizem?

p A emissão de rádio que detectamos dias depois, no entanto, é um assunto diferente.

p As ondas de rádio são criadas quando os elétrons são acelerados em campos magnéticos. Isso acontece em frentes de choque no espaço, conforme o material das explosões estelares colide com as coisas ao redor da estrela.

p Este material é chamado de meio interestelar e é cerca de 10 quintilhões de vezes menos denso que o ar na Terra (quase, mas não exatamente, um vácuo). A natureza das ondas de rádio nos conta os detalhes desse choque, que podemos voltar no tempo para tentar entender a explosão.

p Uma grande questão é se havia um jato estreito de material movendo-se a 99,99% da velocidade da luz que abriu caminho para fora da explosão e atingiu o meio interestelar.

p Achamos que isso deve acontecer em rajadas de raios gama:isso aconteceu aqui?

p O que aconteceu na explosão?

p Ainda não temos certeza dos detalhes, mas não achamos que tenha havido um jato bem-sucedido em GW170817. Isso porque agora observamos que a emissão de rádio começou a diminuir (a emissão óptica começou a diminuir imediatamente).

p Isso mostra que a explosão provavelmente não é uma explosão clássica de raios gama com jatos relativísticos, conforme mostrado na figura abaixo (esquerda). O mais provável é que estejamos vendo um "casulo" de material que se desprendeu da explosão.

p Então, de onde vem esse material?

p O material lançado pelas estrelas de nêutrons (conhecido como material ejetado) estava se movendo rapidamente, cerca de 50% da velocidade da luz. E se houvesse um jato ainda mais rápido (99,99% da velocidade da luz) ocorrendo logo depois?

p Este jato pode ter estourado uma bolha no material ejetado, fazendo-o se mover mais rápido (talvez 90% da velocidade da luz) e parando o jato em suas trilhas:chamamos isso de casulo.

p Dizendo adeus (por enquanto)

p Depois de oito meses assistindo GW170817, sabemos que é diferente de tudo que vimos antes, e se comportou de maneiras completamente inesperadas.

p A emissão de rádio está diminuindo, mas isso pode não ser o fim da história. A maioria dos modelos prevêem um pós-brilho de longo prazo de fusões de estrelas de nêutrons, então GW170817 pode reaparecer meses ou até anos no futuro.

p Enquanto isso, estamos aguardando com antecipação que o Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) inicie sua próxima operação de observação no início do próximo ano. Podemos até capturar um novo tipo de evento, uma estrela de nêutrons se fundindo com um buraco negro. p Este artigo foi publicado originalmente em The Conversation. Leia o artigo original.