Um buraco preto destrói uma estrela de neutrões antes de perfazer de ler isto

Um buraco preto consegue destruir uma estrela de neutrões antes de você perfazer de ler isto: em somente dois segundos.

Desde que as ondas gravitacionais foram descobertas em 2015, os cientistas já deteteram um totalidade de 90 sinais, que foram criados por sistemas binários de dois buracos negros, duas estrelas de neutrões ou um de cada.

Se uma fusão envolver um buraco preto e uma estrela de neutrões, o evento vai produzir ondas gravitacionais e um verdadeiro espetáculo de luzes.

Uma equipa de investigadores conseguiu agora modelar o processo completo da colisão de um buraco preto com uma estrela de neutrões. Os resultados mostram que antes de conseguir perfazer de ler esta frase, já um buraco preto conseguiu engolir uma estrela de neutrões. De facto, eles conseguem fazê-lo em somente dois segundos.

A invenção das ondas gravitacionais foi um grande progresso para a ciência e valeu aos seus autores o Prémio Nobel da Física, em 2017.

As ondas gravitacionais são ondulações extremamente fracas no tecido do espaço e do tempo, geradas por alguns dos eventos mais violentos do universo. As ondas foram detetadas pelos laureados na sequência de uma colisão de dois buracos negros sobre 1,3 milénio milhões de anos-luz de pausa.

Até agora, os cientistas somente detetaram três fusões envolvendo um sistema binário de um buraco preto e uma estrela de neutrões. Estes são eventos raros, mas que, segundo o Universe Today, podem ajudar a informar futuras investigações que se foquem nas fusões e eventos de ondas gravitacionais com muito mais pormenor.

Os autores do novo estudo analisaram dois episódios Os buraco negros tinham 5,4 e 8,1 massas solares, enquanto a estrela de neutrões tinha 1,35 massas solares.

Estes parâmetros foram escolhidos para que a estrela de neutrões fosse provavelmente destruída. O processo de fusão foi simulado usando o cluster de computadores “Sakura” do Departamento de Astrofísica Relativística Computacional do Max Planck Institute for Gravitational Physics.

“Temos insights sobre um processo que dura de um a dois segundos – que parece restringido, mas na verdade muita coisa acontece durante esse tempo: desde as órbitas finais e o rompimento da estrela de neutrões, a ejeção de material, até à formação de um disco de acreção à volta do buraco preto nascente, e ulterior ejeção de material num jato. Esse jato de subida vontade provavelmente também é motivo de pequenas explosões de raios gama, cuja origem ainda é um mistério. Os resultados da simulação também indicam que a material ejetada deve sintetizar elementos pesados uma vez que ouro e platina”, explicou o coautor do estudo Masaru Shibata.

Neste vídeo da simulação, do lado esquerdo, vê-se o perfil de densidade uma vez que contornos azuis e verdes, as linhas do campo magnético que penetram no buraco preto são mostradas uma vez que curvas rosa e a material ejetada do sistema uma vez que massas brancas nubladas.

Do lado recta, a força do campo magnético da fusão é representada em magenta, enquanto as linhas de campo aparecem uma vez que curvas azul-claras.

Murado de 80% da material da estrela de neutrões foi consumida pelo buraco preto nos primeiros milissegundos. Nos dez milissegundos seguintes, a estrela de neutrões formou uma estrutura lesma, troço da material foi ejetada do sistema enquanto o resto formou um disco de acreção à volta do buraco preto.

Os resultados do estudo foram publicados, no pretérito mês de julho, na revista científica Physical Review D.