Os astrônomos rastrearam uma poderosa explosão de radiação chamada explosão de raios gama (GRB) de volta à sua fonte, encontrando uma colisão entre remanescentes estelares extremos chamados estrelas de nêutrons dentro de galáxias em colisão. Isto poderá revelar mais sobre estas colisões extraordinárias, consideradas os únicos eventos no universo capazes de gerar elementos pesados como o ouro e a prata que usamos nos dedos e no pescoço.
O GRBdesignado GRB 230906A, foi localizado em 23 de setembro de 2023, por uma série de NASA telescópios espaciais, incluindo o Observatório de raios X Chandrao Telescópio Espacial de Raios Gama Fermio Observatório Neil Gehrels Swifte o Telescópio Espacial Hubble. GRB 230906A foi rastreado até uma fusão de estrelas de nêutrons dentro de uma pequena galáxia que está embutida em um rio de gás com 600.000 anos-luz de comprimento, ou cerca de seis vezes a largura de toda a nossa galáxia.
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“Encontrar uma colisão de estrelas de nêutrons onde fizemos é uma mudança de jogo”, disse Simone Dichiara, líder da equipe de descoberta, da Penn State University. disse em um comunicado. “Pode ser a chave para desvendar não uma, mas duas questões importantes na astrofísica.”
O primeiro enigma a que Dichiara se refere, que poderia ser resolvido por uma fusão de estrelas de neutrões num local sem precedentes, é o facto de que quando os astrónomos rastreiam as GRBs até aos seus pontos de origem, muitas vezes parecem ocorrer longe de núcleos galácticos densos, onde as colisões deveriam ser mais comuns, e por vezes completamente longe das galáxias.
O outro enigma relaciona-se com o facto de que, embora se acredite que as colisões de estrelas de neutrões geram os únicos ambientes suficientemente violentos e turbulentos para forjar elementos mais pesados que o ferro, como o ouro, a prata e a platina, estes elementos são frequentemente detectados em estrelas que se encontram longe dos centros galácticos e que deveriam ter-se formado antes de ser possível serem enriquecidas com tais elementos pesados.
‘Uma colisão dentro de uma colisão’
Esta colisão de estrelas de nêutrons foi inicialmente detectada via GRB 230906A por Fermi, com os astrônomos identificando com precisão o local onde a fusão ocorreu usando Chandra, Swift e Hubble.
“A localização precisa dos raios X do Chandra tornou este estudo possível”, disse Brendan O’Connor, membro da equipe, da Universidade Carnegie Mellon. “Sem ele, não poderíamos ter ligado a explosão a qualquer fonte específica. E assim que o Chandra nos disse exatamente para onde olhar, a extraordinária sensibilidade do Hubble revelou a galáxia minúscula e extremamente ténue naquela posição. Só conseguimos fazer esta descoberta depois de juntarmos todas as peças.”
Pensa-se que o fluxo de gás dentro do qual a equipa descobriu a galáxia natal desta fusão tenha sido criado quando um grupo de galáxias colidiu há centenas de milhões de anos. Este evento retirou o gás e a poeira destas galáxias, formando um fluxo de gás e deixando-o à deriva. espaço intergaláctico.
“Encontramos uma colisão dentro de uma colisão”, disse Eleonora Troja, membro da equipe, da Universidade de Roma, na Itália. “A colisão galáctica desencadeou uma onda de formação estelar que, ao longo de centenas de milhões de anos, levou ao nascimento e eventual colisão destas estrelas de neutrões.”
A descoberta sugere que algumas GRBs parecem ter origem fora dos limites das galáxias porque os seus pontos de origem são, na verdade, pequenas galáxias que são demasiado ténues para serem vistas.
Quanto ao enriquecimento de elementos pesados de estrelas que vivem longe do centro galáctico, a equipe teoriza que fusões altamente explosivas de estrelas de nêutrons, como a que lançou GRB 230906A, poderiam não apenas forjar tais elementos, mas também dispersá-los até os limites das galáxias.
A pesquisa da equipe será publicada no Astrophysical Journal Letters.
