Pesquisadores do Caltech simularam com precisão inédita o violento processo de fusão entre um buraco negro e uma estrela de nêutrons. Os estudos, publicados no The Astrophysical Journal Letters, revelam como a gravidade extrema do buraco negro destrói a estrela, criando fenômenos cósmicos nunca antes observados.
Destruição cósmica em detalhes
As simulações mostram que o buraco negro "cisa a superfície" da estrela de nêutrons, causando terremotos cósmicos em sua crosta superdensa. Essas fraturas geram ondas Alfvén - pulsos magnéticos que se propagam como cordas esticadas. O processo foi modelado usando o supercomputador Perlmutter do Laboratório Nacional Lawrence Berkeley.
"Quando há uma estrela de nêutrons envolvida, a física é muito mais complexa", explica Elias Most, astrofísico do Caltech que liderou a pesquisa. "Precisamos combinar relatividade geral com física nuclear e dinâmica de plasmas".
Rajadas de rádio e novos objetos cósmicos
As ondas de choque geradas podem explicar as rajadas rápidas de rádio - sinais extremamente potentes, mas breves, que intrigam os astrônomos. Pela primeira vez, os cientistas conseguiram simular como esses fenômenos podem surgir durante a colisão.
Outro achado revolucionário foi a formação temporária de um pulsar de buraco negro - objeto teórico que nunca havia sido observado. Neste caso, o buraco negro assume características de um pulsar, emitindo feixes de radiação através de ventos magnéticos intensos.
Impacto nas pesquisas astronômicas
Os resultados ajudarão a interpretar dados de colaborações como LIGO-Virgo-KAGRA, que detectam ondas gravitacionais. As simulações fornecem um modelo detalhado do que ocorre durante esses eventos extremos, onde a matéria é submetida a condições impossíveis de recriar na Terra.
Os pesquisadores esperam que telescópios possam agora buscar evidências desses fenômenos no espaço real, abrindo novo capítulo no estudo de buracos negros e estrelas de nêutrons.
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