Um estudo publicado na revista Nature e conduzido pelos astrofísicos da Northwestern University, derruba décadas de compreensão científica sobre a origem das longas explosões de raios gama (GRBs). Até então, acreditava-se que a origem do fenômeno acontecia por conta do colapso de estrelas massivas.
Entretanto ao investigar esse enigma cósmico, os pesquisadores reuniram dados que sugerem que alguns GRBs longos realmente surgem da colisão de estrelas de nêutrons. Em dezembro de 2021, um GRB de 50 segundos, bastante longo para os padrões conhecidos, chamou a atenção da equipe. Ansiosos para investigar, eles esperavam detectar o brilho residual típico do declínio de uma estrela massiva.
Kilonova: o espetáculo cósmico
Durante os estudos, os pesquisadores encontraram a assinatura de um verdadeiro espetáculo cósmico, uma kilonova. Raramente visto, o evento surge somente quando uma estrela de nêutrons une forças com outro corpo celeste compacto, como um buraco negro ou outra estrela de nêutrons.
Mas por que isso é significativo? Além de romper com as crenças anteriores sobre as origens dos longos GRBs, a descoberta revela novos insights sobre a alquimia elementar do universo, especialmente a gênese de seus constituintes mais pesados.
Impressão artística da GRB 211211A. Fonte: Aaron M. Geller/Northwestern/CIERA and IT Research Computing Services.
Jillian Rastinejad, que liderou o estudo na Northwestern, expressou sua admiração: “Os padrões dos raios gama deste GRB eram reminiscentes daqueles emitidos por colapsos estelares. Considerando que todas as fusões de estrelas de nêutrons que observamos até agora apresentaram rajadas de curta duração, estávamos convencidos de que esse GRB de 50 segundos brotou do final de uma estrela. No entanto, este evento nos obriga a reavaliar nossa compreensão da ciência da explosão de raios gama”.
As explosões de raios gama são divididas em duas categorias. Aqueles que duram menos de dois segundos são rotulados como GRBs curtos, enquanto os mais longos são considerados GRBs longos. Antes desta pesquisa, o consenso científico ditava que essas duas classes tinham locais de nascimento diferentes.
No entanto, quando o Neil Gehrels Swift Observatory e o Fermi Gamma-ray Space Telescope capturaram o brilho de GRB211211A, a equipe viu uma oportunidade. Apesar do comprimento aparentemente mundano da explosão, sua proximidade – a apenas 1,1 bilhão de anos-luz da Terra – tornou-a uma excelente candidata para um exame minucioso.
A análise revelou um objeto fugaz e escuro, distinto das supernovas brilhantes e de morte lenta. Essa observação levou à surpreendente conclusão de que eles haviam testemunhado algo anteriormente considerado impossível: uma kilonova, nascida de fusões de estrelas de nêutrons.
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