Astrônomos registraram uma colisão colossal entre duas estrelas de nêutrons, que resultou na formação do menor buraco negro já observado e na liberação de metais preciosos como ouro, prata e urânio. A descoberta foi relatada em um artigo publicado na revista Astronomy & Astrophysics.

O cenário do impacto foi a galáxia NGC 4993, que fica a cerca de 130 milhões de anos-luz da Terra. Detectado com auxílio de diversos instrumentos, como o Telescópio Espacial Hubble, o evento fornece perspectivas cruciais sobre as fusões de estrelas de nêutrons e a origem dos elementos mais pesados do que o ferro, que não podem ser formados em estrelas comuns.

Quando duas estrelas de nêutrons colidem, ocorre uma explosão chamada “quilonova”, que libera uma quantidade enorme de luz – centenas de milhões de vezes mais brilhante que o Sol. 

Com o choque, os elementos pesados são forjados a partir dos nêutrons e elétrons, proporcionando aos cientistas uma visão única do nascimento dos átomos e das condições extremas do Universo primitivo.

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Liderado por pesquisadores do Centro Cosmic DAWN do Instituto Niels Bohr, na Dinamarca, o estudo investigou como a matéria se comporta em uma quilonova. “Estamos testemunhando o momento em que núcleos e elétrons se unem para formar átomos”, disse Rasmus Damgaard, membro da equipe, em um comunicado. “Pela primeira vez, conseguimos medir a temperatura e observar a microfísica da explosão”.

Estrelas de nêutrons são formadas quando uma estrela massiva perde todo seu combustível e se contrai, formando um núcleo denso e pesado. As colisões das estrelas de nêutrons ocorrem em sistemas binários, onde duas delas orbitam uma à outra e geram ondas gravitacionais – ondulações no espaço-tempo que se propagam pelo Universo. 

Com o tempo, essas ondas levam as estrelas a se aproximarem até que suas forças gravitacionais causem uma fusão explosiva. No momento da fusão, os destroços da colisão atingem temperaturas de bilhões de graus, similares às condições imediatamente subsequentes ao Big Bang. 

A rápida expansão da matéria permite que átomos capturem nêutrons e elétrons, formando elementos pesados que decaem e emitem luz visível. Esse processo, conhecido como “captura rápida de nêutrons” (ou processo r), cria elementos como o ouro e o urânio. 

A equipe observou o brilho dessa colisão e a formação de elementos pesados, como estrôncio e ítrio, reforçando a ideia de que fusões de estrelas de nêutrons são fundamentais na criação de muitos metais.

Segundo Kasper Heintz, também do Instituto Niels Bohr e coautor do estudo, “a colaboração de telescópios em vários continentes e o Hubble foi essencial para captar a evolução desse fenômeno, que se transforma em questão de horas, bloqueando a visão de um único telescópio devido à rotação da Terra”.