A fusão de duas estrelas de nêutrons que se tornou a fonte de ondas gravitacionais, GW170817, provavelmente deu origem a um buraco negro. Este resultado vem da análise de dados de raios X do Chandra nas semanas e meses após a detecção inicial de ondas gravitacionais. Se confirmado, o GW170817 conteria o buraco negro de menor massa conhecido.
Os dados do Chandra foram críticos para determinar se a fusão de estrelas de nêutrons criava uma estrela de nêutrons mais pesada ou um buraco negro.
A espetacular fusão de duas estrelas de nêutrons que geraram ondas gravitacionais anunciadas no ano passado provavelmente fez outra coisa: o nascimento de um buraco negro. Esse buraco negro recém-criado seria o buraco negro de menor massa já encontrado, conforme descrito em nosso último press release .
Depois que duas estrelas separadas foram submetidas a explosões de supernovas , dois núcleos ultra-densos (isto é, estrelas de nêutrons) foram deixados para trás. Essas duas estrelas de nêutrons estavam tão próximas que a radiação das ondas gravitacionais as uniu até que elas se fundiram e se transformaram em um buraco negro. A ilustração do artista mostra uma parte fundamental do processo que criou este novo buraco negro, como as duas estrelas de nêutrons giram em torno de si enquanto se fundem. O material roxo retrata os detritos da fusão. Uma ilustração adicional mostra o buraco negro que resultou da fusão, juntamente com um disco de matéria infalível e um jato de partículas de alta energia.
Crédito da Ilustração: NASA / CXC / M.Weiss
Um novo estudo analisou dados do Chandra X-ray Observatory da NASA realizado nos dias, semanas e meses após a detecção de ondas gravitacionais pelo Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory (LIGO) e raios gama pela missão Fermi da NASA em 17 de agosto de 2017.
Raios X de Chandra são críticos para entender o que aconteceu depois que as duas estrelas de nêutrons colidiram. A questão é: a estrela de nêutrons mesclada formava uma estrela de nêutrons maior e mais pesada ou um buraco negro?
Chandra observou GW170817 várias vezes. Uma observação dois a três dias após o evento não conseguiu detectar uma fonte, mas as observações subsequentes 9, 15 e 16 dias após o evento, resultaram em detecções (canto inferior esquerdo). A fonte foi atrás do Sol logo depois, mas mais brilho foi visto nas observações do Chandra cerca de 110 dias após o evento (em baixo à direita), seguido por uma intensidade de raios X comparável após cerca de 160 dias.
Se as estrelas de nêutrons se fundissem e formassem uma estrela de nêutrons mais pesada, então os astrônomos esperariam que ela girasse rapidamente e gerasse um campo magnético muito forte. Isso, por sua vez, teria criado uma bolha expansiva de partículas de alta energia que resultaria em emissão de raios-X brilhante. Em vez disso, os dados do Chandra mostram níveis de raios X que são um fator de algumas centenas de vezes menor do que o esperado para uma estrela de nêutrons fundida e girando rapidamente e a bolha associada de partículas de alta energia, sugerindo um buraco negro .
Ao comparar as observações do Chandra com as do Very Large Array (VLA) do NSF, Karl G. Jansky, os pesquisadores explicam que a emissão de raios X observada é devida inteiramente à onda de choque - semelhante a um boom sônico de um plano supersônico - do fusão se fundindo em gás circundante. Não há sinal de raios X resultante de uma estrela de nêutrons. Assim, os pesquisadores deste estudo afirmam que este é um forte argumento para a fusão de duas estrelas de nêutrons que se fundem para produzir explosões de radiação e formar um buraco negro.
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