p Os detalhes sem precedentes das consequências de uma colisão entre duas estrelas de nêutrons representadas em um modelo de computador 3-D criado por um astrofísico da Universidade de Alberta fornecem uma melhor compreensão de como alguns dos elementos fundamentais do universo se formam em colisões cósmicas. p "A colisão cria elementos pesados, incluindo ouro e chumbo, "disse Rodrigo Fernández, que trabalhou com uma equipe de pesquisa internacional usando supercomputadores no Centro de Computação Científica de Pesquisa Energética dos EUA e dados de uma colisão de cientistas detectada em agosto de 2017 - a primeira colisão já observada.

p "Também vimos pela primeira vez uma explosão de raios gama de duas estrelas de nêutrons em colisão. Há uma grande quantidade de ciência saindo dessa descoberta, " ele adicionou, incluindo ajudar os pesquisadores a calcular a massa das estrelas de nêutrons e até mesmo confirmar o quão rápido o universo está se expandindo.

p As estrelas de nêutrons são as menores e mais densas, empacotando mais massa do que o sol da Terra em uma área do tamanho de uma cidade. Quando dois deles colidem, eles se fundem em um flash de luz e detritos conhecidos como kilonova, conforme o material explode para fora.

p Até agora, as simulações de computador das colisões não foram sofisticadas o suficiente para dar conta de onde todo esse material vai parar.

p Por exemplo, o novo modelo 3-D mostra que o disco de acreção - a coleção de restos de detritos que orbitam a estrela combinada - ejeta duas vezes a quantidade de material e em velocidades mais altas em comparação com os modelos 2-D anteriores.

p "Embora nossos resultados não reconciliem totalmente todas as discrepâncias, eles aproximam os números, "Fernández disse, acrescentando que seu modelo fornece uma melhor compreensão de como os elementos pesados ​​são criados e ejetados para o espaço.

p Ao modelar as consequências da colisão com tantos detalhes, Fernández e a equipe também foram capazes de explicar outra forma como a matéria é ejetada da colisão:em um jato astrofísico, uma coluna estreita de partículas e radiação disparada quase à velocidade da luz quando as estrelas colidem. O jato também é considerado a fonte da explosão de raios gama.

p "Esperava-se que pudéssemos encontrar jatos, mas esta é a primeira vez que conseguimos modelar isso com detalhes suficientes para ver esse efeito surgir, "explicou Fernández.

p Modelar o evento em 3-D não foi uma tarefa fácil, ele adicionou. Embora a colisão de uma estrela de nêutrons aconteça em apenas milissegundos, o disco de acreção pode durar segundos. Sua formação também envolve física complexa e muitos processos físicos acontecendo ao mesmo tempo, tornando muito mais difícil para os computadores simularem.

p “Entre os processos de trabalho, o principal culpado é na verdade o campo magnético atuando sobre a matéria, "observou Fernández." Conhecemos as equações que descrevem esse processo, mas a única maneira de descrevê-los adequadamente é em 3-D. Então, você não só precisa executar a simulação por um longo tempo, você também deve modelá-lo em três dimensões, que é computacionalmente muito caro.

p "Os aspectos técnicos da simulação são impressionantes do ponto de vista científico porque as interações são muito complexas."

p O estudo, "Simulações GRMHD de longo prazo de discos de incorporação de fusões da Neutron Star:Implicações para contrapartes eletromagnéticas, "foi publicado em Avisos mensais da Royal Astronomical Society .