p Astrônomos usando radiotelescópios da National Science Foundation (NSF) demonstraram como uma combinação de ondas gravitacionais e observações de rádio, junto com a modelagem teórica, pode transformar a fusão de pares de estrelas de nêutrons em uma "régua cósmica" capaz de medir a expansão do Universo e resolver uma questão pendente sobre sua taxa. p Os astrônomos usaram o Very Long Baseline Array (VLBA) da NSF, o Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) e o Robert C. Byrd Green Bank Telescope (GBT) para estudar as consequências da colisão de duas estrelas de nêutrons que produziram ondas gravitacionais detectadas em 2017. Este evento ofereceu uma nova maneira de medir a taxa de expansão do Universo, conhecido pelos cientistas como a Constante de Hubble. A taxa de expansão do Universo pode ser usada para determinar seu tamanho e idade, bem como servir como uma ferramenta essencial para interpretar observações de objetos em outras partes do Universo.

p Dois métodos principais para determinar a Constante de Hubble usam as características do Fundo Cósmico de Microondas, a radiação residual do Big Bang, ou um tipo específico de explosões de supernova, chamado Tipo Ia, no universo distante. Contudo, esses dois métodos fornecem resultados diferentes.

p "A fusão da estrela de nêutrons nos dá uma nova maneira de medir a Constante de Hubble, e espero resolver o problema, "disse Kunal Mooley, do Observatório Nacional de Radioastronomia (NRAO) e Caltech.

p A técnica é semelhante à das explosões de supernovas. Acredita-se que todas as explosões de supernovas do tipo Ia tenham um brilho intrínseco que pode ser calculado com base na velocidade com que aumentam de brilho e depois desaparecem. Medir o brilho visto da Terra indica a distância até a explosão da supernova. Medir o deslocamento Doppler da luz da galáxia hospedeira da supernova indica a velocidade com que a galáxia está se afastando da Terra. A velocidade dividida pela distância produz a Constante de Hubble. Para obter um número preciso, muitas dessas medições devem ser feitas em distâncias diferentes.

p Quando duas estrelas de nêutrons massivas colidem, eles produzem uma explosão e uma explosão de ondas gravitacionais. A forma do sinal da onda gravitacional mostra aos cientistas o quão "brilhante" era aquela explosão de ondas gravitacionais. Medindo o "brilho, "ou a intensidade das ondas gravitacionais recebidas na Terra pode fornecer a distância.

p "Este é um meio de medição completamente independente que esperamos possa esclarecer qual é o verdadeiro valor da Constante de Hubble, "Mooley disse.

p Contudo, há uma reviravolta. A intensidade das ondas gravitacionais varia com sua orientação em relação ao plano orbital das duas estrelas de nêutrons. As ondas gravitacionais são mais fortes na direção perpendicular ao plano orbital, e mais fraco se o plano orbital for lateral, visto da Terra.

p "Para usar as ondas gravitacionais para medir a distância, precisávamos conhecer essa orientação, "disse Adam Deller, da Swinburne University of Technology na Austrália.

p Por um período de meses, os astrônomos usaram os radiotelescópios para medir o movimento de um jato super rápido de material ejetado da explosão. "Usamos essas medições junto com simulações hidrodinâmicas detalhadas para determinar o ângulo de orientação, permitindo assim o uso das ondas gravitacionais para determinar a distância, "disse Ehud Nakar da Universidade de Tel Aviv.

p Esta única medição, de um evento a cerca de 130 milhões de anos-luz da Terra, ainda não é suficiente para resolver a incerteza, os cientistas disseram, mas a técnica agora pode ser aplicada a futuras fusões de estrelas de nêutrons detectadas com ondas gravitacionais.

p "Achamos que mais 15 eventos desse tipo podem ser observados tanto com ondas gravitacionais quanto em grande detalhe com radiotelescópios, pode ser capaz de resolver o problema, "disse Kenta Hotokezaka, da Universidade de Princeton. "Este seria um avanço importante na nossa compreensão de um dos aspectos mais importantes do Universo, " ele adicionou.

p A equipe científica internacional liderada por Hotokezaka está relatando seus resultados na revista Astronomia da Natureza .