We’ve caught a black hole devouring a neutron star for the first time

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Um buraco negro consome uma estrela de nêutrons

Deborah Ferguson (UT Austin), Bhavesh Khamesra (Georgia Tech) e Karan Jani (Vanderbilt)

Os astrônomos detectaram definitivamente um buraco negro devorando uma estrela de nêutrons pela primeira e segunda vez. Esses eventos cataclísmicos criaram ondulações no espaço-tempo chamadas ondas gravitacionais que viajaram mais de 900 milhões de anos-luz para alcançar os detectores na Terra.

A primeira das duas colisões foi detectada em 5 de janeiro de 2020 pelo observatório de Virgem na Itália e um dos dois detectores que compõem o Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory, ou LIGO, nos EUA (o segundo detector LIGO estava temporariamente offline) . Consistia em um buraco negro cerca de 8,9 vezes mais massivo do que o sol, consumindo uma estrela de nêutrons com cerca de 1,9 vezes a massa do sol.

O segundo, localizado em 15 de janeiro de 2020 com todos os três detectores, era um buraco negro com cerca de 5,7 vezes a massa do sol engolindo uma estrela de nêutrons cerca de 1,5 vezes a massa do sol. Embora o LIGO tenha detectado outros eventos que poderiam ser colisões entre buracos negros e estrelas de nêutrons, essas duas detecções são significativamente mais claras e definitivas.

Como os dois eventos estavam muito distantes, os astrônomos não foram capazes de detectar nenhuma luz no céu proveniente das colisões. Mesmo que estivessem mais perto, no entanto, é possível que não houvesse nenhuma luz visível produzida porque os buracos negros eram muito mais massivos do que as estrelas de nêutrons.

“As simulações sugerem que a estrela de nêutrons seria engolida inteira, não fragmentada”, diz Astrid Lamberts, membro da equipe do LIGO, do Observatório Côte d’Azur (OCA) na França. “Pode simplesmente desaparecer no buraco negro.”

Observações como essas podem nos ajudar a descobrir como esses parceiros estranhos e incomparáveis ​​se formam. Um buraco negro e uma estrela de nêutrons podem nascer como um par, de estrelas que já orbitaram uma a outra, ou podem se encontrar mais tarde em suas vidas. Existem indícios provisórios de que o último pode ser verdadeiro para a segunda detecção, mas nada concreto o suficiente para dizer com certeza.

A próxima execução de observação do LIGO está programada para começar em meados de 2022, então devemos ser capazes de detectar mais desses pares estranhos então, bem como outros tipos de objetos. “Vimos buracos negros binários, vimos estrelas de nêutrons binárias e agora definitivamente vimos um binário com ambos”, diz Nelson Christensen, também pesquisador do LIGO na OCA. “Agora precisamos de uma supernova ou pulsar giratório. Esse será o próximo grande negócio. ”

Referência do jornal: The Astrophysical Journal Letters, DOI: 10.3847 / 2041-8213 / ac082e

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