Os cientistas receberam um sinal de onda gravitacional “extremamente emocionante” do universo distante. Acredita-se que o sinal, encontrado por cientistas que detectaram ondulações na estrutura do espaço-tempo, tenha sido causado quando uma estrela de nêutrons se fundiu com um objeto misterioso. Esse objeto é notável para os cientistas porque se pensa que tem entre 2,5 a 4,5 vezes a massa do nosso Sol – colocando-o na “lacuna de massa”.
Essa lacuna refere-se ao intervalo entre a estrela de nêutrons mais pesada conhecida e o buraco negro mais leve conhecido, entre duas e cinco vezes a massa do nosso Sol. Muito poucos objetos se encontram nessa faixa e os cientistas sabem muito pouco sobre a natureza deles e como podem se formar.
Os cientistas não sabem o que realmente é o objeto recém-descoberto, localizado a 650 milhões de anos-luz de distância. Eles esperam que um exame mais aprofundado de eventos semelhantes possa ajudar a esclarecer o mistério e explicar o que é e como pode ter se formado.
O sinal agora conhecido como GW230529 foi recebido em maio de 2023. É a primeira vez que ondas gravitacionais são usadas para encontrar um objeto que está na lacuna de massa emparelhando com uma estrela de nêutrons.
Os pesquisadores acreditam que o outro objeto misterioso poderia ser um buraco negro, mas não podem ter certeza. Eles estão mais confiantes, no entanto, de que se enquadra nessa lacuna de massa. Mas eles disseram que foi um “evento extremamente emocionante” que parece ter sido causado por dois objetos compactos, como os cientistas se referem a fenômenos densos como os buracos negros.
“Não conseguimos determinar com certeza se os objetos compactos são buracos negros ou estrelas de nêutrons, pois o sinal das ondas gravitacionais não fornece informação suficiente”, disse Geraint Pratten, da Universidade de Birmingham.
“No entanto, é muito provável que se trate da fusão entre um buraco negro e uma estrela de nêutrons. De qualquer forma, estamos muito confiantes de que o objeto mais pesado se enquadra na lacuna de massa. A nossa análise já está a fornecer informações importantes, permitindo-nos refinar ainda mais a nossa compreensão dos processos astrofísicos por detrás destas fusões.”
A descoberta foi feita pela Colaboração LIGO-Virgo-KAGRA, que utiliza três detectores diferentes espalhados pelo mundo para observar as perturbações no espaço-tempo que marcam as ondas gravitacionais. O sinal recente veio no final da última observação do ano passado.
Essa execução começará novamente na próxima semana, após uma pausa para manutenção, e continuará no próximo ano. Os investigadores já identificaram cerca de 80 outros “candidatos a eventos significativos” e esperam que o trabalho conduza a ainda mais informações sobre a lacuna de massa e sobre o Universo de forma mais ampla.
Os cientistas já usaram ondas gravitacionais para obter quase 200 medições de massas de objetos compactos. Foi encontrada apenas uma outra fusão que se pensa ter incluído um objeto compacto com lacuna de massa – o sinal conhecido como GW190814, que foi relatado em 2020 e que se pensa ter vindo de um buraco negro que se fundiu com um objeto que é mais pesado que o estrelas de nêutrons mais pesadas conhecidas.
Antes das primeiras detecções de ondas gravitacionais, relatadas no início de 2016, os cientistas só conseguiam inferir a natureza de objetos compactos, como buracos negros e estrelas de nêutrons, usando observações eletromagnéticas. Isso levou à ideia da “lacuna de massa”.
“A ideia de uma lacuna entre as massas das estrelas de nêutrons e dos buracos negros, uma ideia que existe há um quarto de século, foi impulsionada por essas observações eletromagnéticas”, disse Michael Zevin, astrofísico da Universidade Northwestern. “GW230529 é uma descoberta emocionante porque sugere que esta ‘lacuna de massa’ é menos vazia do que os astrônomos pensavam anteriormente, o que tem implicações para as explosões de supernovas que formam objetos compactos e para os potenciais espetáculos de luz que ocorrem quando um buraco negro destrói um nêutron. estrela.”
A descoberta está sendo relatada na reunião da American Physical Society e aguarda revisão por pares.
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