Sinal misterioso vindo do espaço pode revelar o que ocorre na colisão de estrelas mortas

Pesquisadores internacionais confirmaram que uma colisão de estrelas de nêutrons gerou um clarão recorde de raios X com duração aproximada de dez minutos. A radiação viajou pelo espaço por mais de 6 bilhões de anos antes de atingir os instrumentos em órbita, revelando pistas sobre a formação imediata de um magnetar em uma galáxia distante.

O estudo com os dados do fenômeno foi publicado nesta quarta-feira (30) na revista científica Science Bulletin. Os cálculos indicam que a fusão violenta produziu um remanescente estelar dotado de rotação acelerada e campo magnético extremo, capaz de alimentar a emissão contínua por um período muito superior ao padrão registrado pela astrofísica moderna.

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Clarão de raios X de 560 segundos intriga cientistas

O evento cósmico, catalogado pela comunidade científica como EP250704a/GRB 250704B, teve início com uma explosão curta de raios gama de apenas 0,4 segundo. Em seguida, os sensores do satélite Einstein Probe registraram uma emissão contínua de raios X suaves que permaneceu ativa por cerca de 560 segundos, o equivalente a pouco mais de nove minutos. Essa fase imediata e prolongada representou a maior marca temporal já documentada para essa classe de fusão astronômica.

Tradicionalmente, os encontros destrutivos entre estrelas de nêutrons eram catalogados apenas por rajadas de raios gama com duração inferior a dois segundos. Pela limitação dos equipamentos antigos, os telescópios de raios X precisavam de tempo para receber as coordenadas e manobrar em direção ao ponto de interesse, intervalo em que o brilho inicial e transitório frequentemente já havia desaparecido por completo da visão dos aparelhos.

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Com os novos recursos do observatório espacial Einstein Probe, os pesquisadores conseguiram capturar a atividade nos instantes exatos da colisão. A energia persistente reforçou a teoria de que o choque não gerou um buraco negro imediato, mas uma estrela de nêutrons altamente magnetizada que continuou bombeando partículas energéticas para o espaço circundante.

Alerta durante viagem de trem mobilizou o Very Large Telescope

A confirmação do fenômeno envolveu uma rápida mobilização logística e científica em múltiplos países. O pesquisador Niccolò Passaleva, da Universidade de Roma Tor Vergata e um dos autores da investigação, recebeu o comunicado de alerta dos sistemas automáticos no momento em que realizava uma viagem comum de transporte público na Itália.

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“Eu estava voltando para casa de trem e, de repente, estava correndo contra o tempo para assumir um dos maiores telescópios do mundo pelo meu laptop”, disse Niccolò Passaleva. A intervenção direta ativou os espelhos do Very Large Telescope, operado no deserto do Chile, para mirar a região do céu indicada antes que o brilho enfraquecesse de forma irreversível.

Em plantão no centro de controle da missão do Einstein Probe, o doutorando An Li, da Beijing Normal University, atuou como responsável pelo monitoramento de alertas transitórios. O esforço conjunto conectou a análise do satélite com as operações em solo para calcular as propriedades espectrais do sinal.

Fusão de estrelas de nêutrons descartou supernova no Chile

A análise espectrográfica executada pelo instrumento X-shooter, instalado no observatório chileno, mediu o desvio para o vermelho da luz emitida, estabelecendo o índice de redshift em z = 0,6610. A medição comprovou que a luz se originou no passado remoto do Universo e cruzou distâncias cosmológicas até alcançar os detectores terrestres.

Em etapas seguintes, os cientistas recorreram ao equipamento FORS2, também integrado à estrutura do Very Large Telescope, para obter imagens profundas e avaliar se a fonte do sinal decorria do colapso de uma estrela gigante convencional. O resultado das observações descartou categoricamente a existência de uma supernova no local da explosão. Sem a assinatura de uma estrela massiva explodindo, a origem da emissão concentrou-se exclusivamente na fusão de corpos celestes hiperdensos.

Estrelas de nêutrons são formadas quando astros de grande massa esgotam o combustível nuclear e colapsam sob a própria gravidade, comprimindo matéria equivalente a sóis inteiros em esferas com poucos quilômetros de diâmetro. Quando duas dessas estruturas orbitam mutuamente, aproximam-se gradualmente até colidirem em um evento violento.

A hipótese dominante entre os autores é que o núcleo resultante consolidou-se em um magnetar. “Se o remanescente da colisão for um magnetar, ele pode continuar emitindo por mais tempo”, afirmou a professora Eleonora Troja, da Universidade de Roma Tor Vergata e coautora correspondente do artigo. A especialista explicou que o campo magnético transfere energia para os detritos e sustenta a luminosidade radiativa.

O professor Bin-Bin Zhang, da Escola de Astronomia e Ciências Espaciais da Universidade de Nanjing e também coautor correspondente da pesquisa, participou da coordenação dos dados que consolidaram a tese da emissão estendida de raios X a partir de objetos compactos.

Einstein Probe: cronologia e dados técnicos da observação cósmica

• 9 de janeiro de 2024: lançamento ao espaço do satélite Einstein Probe, desenvolvido pela Academia Chinesa de Ciências com parcerias científicas internacionais.
• 4 de julho de 2025: detecção simultânea da explosão inicial curta pelos satélites SVOM e Insight-HXMT, seguida pelo registro de 560 segundos de raios X pelo Einstein Probe.
• Índice z = 0,6610: marca do desvio espectral para o vermelho medido no Chile, apontando origem a mais de 6 bilhões de anos de distância.
• 30 de setembro de 2026: divulgação dos resultados finais e validação da pesquisa por meio do artigo publicado na Science Bulletin.

Einstein Probe: próximos passos e a busca por ondas gravitacionais

“Encontrar mais desses clarões pode ajudar a revelar com que frequência fusões de estrelas de nêutrons produzem magnetares”, declarou Passaleva a respeito das metas futuras dos observatórios espaciais e terrestres.

Os astrônomos ainda não conseguiram realizar a detecção simultânea das ondas gravitacionais diretas concomitantes a esse tipo específico de clarão de raios X prolongado. Essa captação paralela depende de alinhamentos com detectores gravitacionais em solo nos próximos ciclos de operação.

O próximo passo das equipes envolve sincronizar o sinal emitido pelo telescópio Einstein Probe com as redes terrestres de medição gravitacional durante os próximos períodos de observação, buscando registrar de ponta a ponta a formação dos corpos mais densos do Universo.