Uma ilustração de duas estrelas de nêutrons girando em torno uma da outra enquanto se fundem. Crédito:NASA / CXC / Trinity University / D. Pooley et al.
Os astrônomos tiveram um ano de sucesso.
Além de rastrear uma fonte cósmica de neutrinos, eles detectaram a fusão de duas estrelas de nêutrons do tamanho de uma cidade, cada um mais maciço que o sol.
As descobertas foram anunciadas como evidência de que uma "nova era da astronomia multimensageira" havia chegado.
Mas o que é astronomia multimensageira?
Em nossas vidas diárias, interpretamos o mundo ao nosso redor com base em sinais diferentes, como ondas sonoras, luz (um tipo de onda eletromagnética) e pressão na pele. Cada um desses sinais pode ser transportado por um "mensageiro" diferente. Novos mensageiros levam a novos insights. Assim, os astrônomos receberam ansiosamente um novo conjunto de mensageiros para sua ciência.
Muitos mensageiros
Durante a maior parte da história da astronomia, os cientistas estudaram principalmente os sinais transmitidos por um mensageiro, radiação eletromagnética. Essas ondas, que se movem através do espaço e do tempo, são descritos por seus comprimentos de onda ou pela quantidade de energia encontrada em suas partículas, os fótons.
As ondas de rádio têm fótons com a menor quantidade de energia e os maiores comprimentos de onda, seguido por infravermelho e luz óptica em energias e comprimentos de onda intermediários. Os raios X e os raios gama têm os comprimentos de onda mais curtos e a energia mais alta.
Vinte e sete antenas de rádio compõem o Karl G. Very Large Array no Novo México. O VLA é uma ferramenta importante para estudar ondas de rádio cósmicas. Crédito:Shutterstock
Mas os cientistas estudam outros mensageiros também:
E embora alguns campos da astronomia tenham explorado esses mensageiros por anos, astrônomos só recentemente observaram eventos bem além da Via Láctea com mais de um mensageiro ao mesmo tempo. Em apenas alguns meses, o número de fontes onde os astrônomos podem juntar os sinais de diferentes mensageiros dobrou.
Como uma caminhada na praia
A astronomia Multimessenger é uma evolução natural da astronomia. Os cientistas precisam de mais dados para montar uma imagem completa dos objetos que estudam e combinar as teorias que desenvolveram com suas observações.
Os astrônomos combinaram diferentes comprimentos de onda de fótons para juntar alguns dos mistérios do universo. Por exemplo, a combinação de dados de rádio e ópticos desempenhou um papel importante na determinação de que a Via Láctea é uma galáxia espiral em 1951.
E a astronomia continua a revelar grandes resultados sobre o nosso universo usando apenas um mensageiro, fótons. Portanto, se a astronomia multimensageira é apenas uma etapa evolutiva de uma incrível história de sucessos, isso significa que é apenas uma nova palavra da moda?
Os quatro mensageiros da astronomia. Crédito:Adaptado de Colaboração IceCube
Nós não pensamos assim.
Imagine que você está caminhando em uma praia oceânica. Você está apreciando a vista de um pôr do sol incrível, ouvindo as ondas, sentindo a areia sob seus pés e cheirando o ar salgado. Seus sentidos combinados formam uma experiência mais completa.
Com a astronomia multimensageira, esperamos aprender mais com o universo combinando vários mensageiros, assim como combinamos a visão, audição, toque e cheire.
Mas nem sempre é um piquenique
As culturas dos astrônomos e físicos de partículas representam diferentes abordagens da ciência. Na astronomia multimensageira, essas culturas colidem.
A astronomia é um campo de observação e não um experimento. Estudamos objetos astronômicos que mudam ao longo do tempo (astronomia no domínio do tempo), o que significa que muitas vezes temos apenas uma chance de observar um evento astronômico transitório.
Até recentemente, a maioria dos astrônomos no domínio do tempo trabalhava em pequenas equipes, em muitos projetos ao mesmo tempo. Usamos recursos como o Telegrama do Astrônomo ou a Rede de Coordenação de Raios Gama para comunicar resultados rapidamente, antes mesmo de submeter artigos científicos.
Uma representação artística do Observatório de Raios-X Chandra da NASA. Este satélite espacial produz as imagens de raios-X mais detalhadas de fenômenos astrofísicos de alta energia. Crédito:NGST
Uma vez que a maioria das fontes esperadas de sinais multimessageiros são eventos astronômicos transitórios, é um grande esforço capturar os mensageiros além dos fótons.
Leia mais:O observatório IceCube detecta neutrino e descobre um blazar como sua fonte
Os físicos de partículas abriram caminho na criação de grandes colaborações internacionais para resolver seus problemas mais difíceis, incluindo o Grande Colisor de Hádrons, o IceCube Neutrino Observatory e o Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO). Encurralar centenas a milhares de pesquisadores para trabalhar em prol de objetivos comuns requer uma identificação abrangente de funções, diretrizes rígidas de comunicação e muitas teleconferências.
A necessidade de responder a mudanças rápidas em uma fonte multimessageira e o enorme esforço para capturar sinais multimessageiros significa que a astronomia e a física de partículas devem se fundir para extrair o melhor de ambas as culturas.
Os benefícios da astronomia multimensageira
Embora a astronomia multimensageira seja uma evolução do que os astrônomos e físicos de partículas têm feito por décadas, os resultados combinados são intrigantes.
A detecção de ondas gravitacionais de estrelas de nêutrons em fusão confirmou que essas colisões produziram uma grande fração do ouro e da platina na Terra (e em todo o universo). Também mostrou como essas colisões dão origem a (pelo menos algumas) pequenas explosões de raios gama - a origem desses eventos explosivos tem sido uma grande questão em aberto na astronomia.
O Observatório de Neutrinos IceCube usou um quilômetro cúbico de gelo cristalino da Antártica para capturar o sinal de um neutrino raro que ajudou a localizar uma galáxia a quatro bilhões de anos-luz de distância com um buraco negro supermassivo lançando um jato de fótons e partículas próximas à velocidade da luz diretamente em nosso sistema solar. Crédito:Colaboração IceCube / NSF
A primeira associação de um neutrino com uma única fonte astronômica forneceu um vislumbre de como o universo produz suas partículas mais energéticas. A astronomia Multimessenger está revelando detalhes sobre algumas das condições mais extremas em nosso universo.
A perspectiva do multimessenger já está rendendo mais do que a soma de suas partes - e podemos esperar ver descobertas mais surpreendentes no futuro. Times de elite em todo o Canadá já estão contribuindo para o crescimento deste campo jovem, e a astronomia multimensageira promete desempenhar um papel importante em nossa próxima década de pesquisas astronômicas no Canadá - e em todo o mundo.
Este artigo foi publicado originalmente em The Conversation. Leia o artigo original. 
