Desde que a primeira detecção direta de ondulações do espaço-tempo conhecidas como ondas gravitacionais foi anunciada em 2016, os astrônomos têm ouvido regularmente buracos negros ecoando pelo universo. Projetos como o Observatório de Interferômetro a Laser de Ondas Gravitacionais (conhecido como LIGO) eles descobriram cerca de 100 Colisão de buracos negros (e às vezes estrelas de nêutrons), que abalam o tecido do universo e enviam ondas invisíveis ondulando pelo espaço.
Mas uma nova pesquisa mostra que o LIGO poderá em breve ouvir outro tipo de vibração no espaço: casulos de gás volátil emitidos por estrelas moribundas. Os pesquisadores da Northwestern University usaram simulações de computador sofisticadas de estrelas massivas para mostrar como esses casulos podem produzir ondas gravitacionais que são “impossíveis de ignorar”, de acordo com a pesquisa apresentada esta semana na 242ª reunião. Sociedade Astronômica Americana. Estudar essas ondulações na vida real pode fornecer informações sobre as mortes violentas de estrelas gigantes.
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À medida que estrelas massivas ficam sem combustível, elas colapsam buracos negros, lança enormes jatos de partículas ultrarrápidas ao mesmo tempo. A equipe de astrônomos simulou esses estágios finais da vida de uma estrela, pensando que os jatos poderiam desencadear ondas gravitacionais – mas outra coisa ocupou o centro do palco.
“Quando calculei as ondas gravitacionais nas proximidades do buraco negro, encontrei outra fonte que atrapalhou meus cálculos – o casulo”, diz o investigador principal. Ore Gottliebdisse o astrônomo do Northwestern Interdisciplinary Research and Exploration Center in Astrophysics, V.I. declaração. O casulo é uma massa turbulenta de gás, formada quando as camadas externas de uma estrela em colapso interagem com os jatos de alta energia que emanam de dentro. Para produzir ondas gravitacionais, precisamos de algo maciço que se mova assimetricamente, como a matéria de um casulo.
“Um jato profundo dentro de uma estrela dispara e depois foge para escapar”, disse Gottlieb. “É como quando você faz um furo na parede. A broca rotativa atinge a parede e os detritos se espalham para fora da parede. A broca fornece energia ao material. Da mesma forma, o jato perfura a estrela, fazendo com que o material da estrela aqueça e derramar. Esses detritos formam as camadas quentes de um casulo.”
De acordo com os cálculos de Gottlieb, as ondulações geradas pelo casulo devem ser fáceis de detectar pelo LIGO durante o próximo conjunto de observações. Além disso, os casulos emitem luz, então os astrônomos podem obter informações sobre eles usando ondas gravitacionais e telescópios ao mesmo tempo – um feito emocionante conhecido como astronomia de múltiplos mensageiros.
Se o LIGO notar um casulo em um futuro próximo, com certeza será uma nova visão interessante do interior das estrelas e do fim de suas vidas. Esta pode ser a primeira vez que o LIGO foi capaz de detectar ondas gravitacionais de um único objeto, em vez de interações entre dois objetos binários orbitando um ao outro.
“Até hoje, o LIGO detectou apenas ondas gravitacionais de sistemas binários, mas um dia descobrirá a primeira fonte não binária de ondas gravitacionais”, disse Gottlieb. “Os casulos são um dos primeiros lugares onde devemos procurar esse tipo de fonte.”
A pesquisa da equipe ainda não foi publicada em um periódico revisado por pares.
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