Os astrónomos rastrearam uma poderosa explosão de raios gama (GRB) – designada GRB 230906A – até à sua fonte: uma colisão entre duas estrelas de neutrões dentro de uma pequena galáxia incorporada numa vasta corrente de gás intergaláctico. Esta descoberta desafia as teorias existentes sobre onde ocorrem tais eventos extremos e pode explicar a presença inesperada de elementos pesados como ouro e prata em estrelas distantes.
O local inesperado
Anteriormente, as fusões de estrelas de nêutrons – eventos violentos capazes de forjar elementos mais pesados que o ferro – eram observadas principalmente em galáxias de médio a grande porte. Esta nova observação, detectada pelos telescópios espaciais da NASA (Chandra, Fermi, Swift e Hubble) em 23 de setembro de 2023, revela que estas fusões também podem ocorrer em galáxias muito menores. A galáxia hospedeira está aninhada num fluxo de gás com 600.000 anos-luz de comprimento, aproximadamente seis vezes a largura da Via Láctea, formado pelo rescaldo de colisões galácticas passadas.
Resolvendo quebra-cabeças astrofísicos
A localização deste GRB é significativa porque aborda dois mistérios de longa data na astrofísica. Primeiro, os GRBs muitas vezes parecem originar-se de áreas fora dos núcleos galácticos densos, onde as colisões deveriam ser mais frequentes. Isto sugere que muitos destes eventos ocorrem realmente em galáxias ténues e anteriormente não detectadas.
Em segundo lugar, elementos pesados como ouro, prata e platina são encontrados em estrelas distantes dos centros galácticos, que ainda não deveriam ter sido enriquecidos com tais elementos. Esta descoberta indica que fusões explosivas de estrelas de nêutrons podem dispersar esses elementos por vastas distâncias, até mesmo nas bordas das galáxias.
Uma colisão dentro de uma colisão
A equipe, liderada por Simone Dichiara, da Penn State University, conseguiu identificar a origem do GRB graças ao poder combinado de vários telescópios. A localização precisa em raios-X do Chandra permitiu ao Hubble identificar a tênue galáxia hospedeira, confirmando que a fusão ocorreu dentro do fluxo de gás criado por colisões galácticas anteriores. A equipe descreve o evento como uma “colisão dentro de uma colisão”, onde uma fusão de galáxias desencadeou a formação de estrelas que eventualmente levou à colisão das duas estrelas de nêutrons.
Implicações para a compreensão do Universo
A descoberta sugere que algumas GRBs parecem ter origem no espaço intergaláctico porque as suas fontes são simplesmente demasiado ténues para serem vistas. Esta descoberta enfatiza a importância de técnicas de observação avançadas e dados de múltiplos comprimentos de onda para revelar eventos cósmicos ocultos.
“Encontrar uma colisão de estrelas de nêutrons onde encontramos é uma mudança de jogo”, diz Dichiara. “Pode ser a chave para desvendar não uma, mas duas questões importantes na astrofísica.”
A investigação da equipa, que será publicada em breve no Astrophysical Journal Letters, destaca os processos dinâmicos e violentos que moldam o Universo, e o papel destes eventos extremos na criação dos elementos dos quais dependemos.
