p A espetacular fusão de duas estrelas de nêutrons que geraram ondas gravitacionais, anunciada no outono passado, provavelmente fez outra coisa:deu origem a um buraco negro. Este buraco negro recém-gerado seria o buraco negro de menor massa já encontrado. p Um novo estudo analisou dados do Observatório de Raios-X Chandra da NASA tirados na época, semanas, e meses após a detecção de ondas gravitacionais pelo Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory (LIGO) e de raios gama pela missão Fermi da NASA em 17 de agosto, 2017

p Embora quase todos os telescópios à disposição dos astrônomos profissionais tenham observado esta fonte, conhecido oficialmente como GW170817, Os raios X do Chandra são essenciais para entender o que aconteceu depois que as duas estrelas de nêutrons colidiram.

p A partir dos dados do LIGO, os astrônomos têm uma boa estimativa de que a massa do objeto resultante da fusão da estrela de nêutrons é cerca de 2,7 vezes a massa do sol. Isso o coloca em uma corda bamba de identidade, implicando que é a estrela de nêutrons mais massiva já encontrada ou o buraco negro de menor massa já encontrado. Os detentores do recorde anterior para o último não são menos do que cerca de quatro ou cinco vezes a massa do Sol.

p "Embora as estrelas de nêutrons e os buracos negros sejam misteriosos, estudamos muitos deles em todo o universo usando telescópios como o Chandra, "disse Dave Pooley da Trinity University em San Antonio, Texas, quem conduziu o estudo. "Isso significa que temos dados e teorias sobre como esperamos que esses objetos se comportem nos raios-X."

p As observações do Chandra são reveladoras, não apenas pelo que eles revelaram, mas também pelo que eles não fizeram. Se as estrelas de nêutrons se fundissem e formassem uma estrela de nêutrons mais pesada, então os astrônomos esperariam que ele girasse rapidamente e gerasse um campo magnético muito forte. Esse, por sua vez, teria criado uma bolha em expansão de partículas de alta energia que resultaria na emissão de raios-X brilhantes. Em vez de, os dados do Chandra mostram níveis de raios-X que são um fator de algumas a várias centenas de vezes menor do que o esperado para um giro rápido, estrela de nêutrons fundida e a bolha associada de partículas de alta energia, implicando um buraco negro provavelmente formado em vez disso.

p Se confirmado, este resultado mostra que uma receita para fazer um buraco negro às vezes pode ser complicada. No caso de GW170817, teria exigido duas explosões de supernova que deixaram para trás duas estrelas de nêutrons em uma órbita suficientemente estreita para que a radiação da onda gravitacional unisse as estrelas de nêutrons.

p "Podemos ter respondido a uma das perguntas mais básicas sobre este evento deslumbrante:o que ele fez?" disse o co-autor Pawan Kumar, da Universidade do Texas em Austin. "Astrônomos há muito suspeitam que a fusão de estrelas de nêutrons formaria um buraco negro e produziria explosões de radiação, mas não tínhamos um caso forte para isso até agora. "

p Uma observação do Chandra dois a três dias após o evento não conseguiu detectar uma fonte, mas as observações subsequentes 9, 15 e 16 dias após o evento, resultou em detecções. A fonte foi atrás do Sol logo depois, mas mais brilho foi visto nas observações do Chandra cerca de 110 dias após o evento, seguido por intensidade comparável de raios-X após cerca de 160 dias.

p Ao comparar as observações do Chandra com as do Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) da NSF, Pooley e colaboradores explicam a emissão de raios-X observada como sendo inteiramente devida à onda de choque - semelhante a um estrondo sônico de um plano supersônico - da fusão quebrando no gás circundante. Não há sinal de raios-X resultante de uma estrela de nêutrons.

p As afirmações da equipe de Pooley podem ser testadas por futuras observações de raios-X e rádio. Se o remanescente for uma estrela de nêutrons com um forte campo magnético, então, a fonte deve ficar muito mais brilhante nos comprimentos de onda de raio-X e rádio em cerca de dois anos, quando a bolha de partículas de alta energia alcança a onda de choque em desaceleração. Se for realmente um buraco negro, os astrônomos esperam que continue a ficar mais tênue do que foi observado recentemente à medida que a onda de choque enfraquece.

p "GW170817 é o evento astronômico que continua acontecendo, "disse J. Craig Wheeler, um co-autor do estudo também da Universidade do Texas. "Estamos aprendendo muito sobre a astrofísica dos objetos mais densos conhecidos com este evento."

p Se as observações de acompanhamento descobrirem que uma estrela de nêutrons pesada sobreviveu, tal descoberta desafiaria as teorias para a estrutura das estrelas de nêutrons e quão massivas elas podem ter.

p “No início da minha carreira, astrônomos só podiam observar estrelas de nêutrons e buracos negros em nossa própria galáxia, e agora estamos observando essas estrelas exóticas em todo o cosmos, "disse o co-autor Bruce Gossan, da Universidade da Califórnia em Berkeley." Que época emocionante para se estar vivo, para ver instrumentos como LIGO e Chandra nos mostrando tantas coisas emocionantes que a natureza tem a oferecer. "