Professora da UFABC e pesquisadora da NASA, docente lidera artigo publicado na revista Nature

A revista científica Nature, uma das mais conceituadas do mundo, publicou nesta segunda-feira (09) o artigo Kilohertz quasiperiodic oscillations in short gamma-ray bursts, liderado pela docente Cecilia Chirent, do Centro de Matemática, Computação e Cognição (CMCC) da Universidade Federal do ABC (UFABC), em pesquisa desenvolvida pela NASA, a Agência Espacial Americana. O artigo revela estrelas de nêutrons superpesadas com base em dados da missão aposentada Compton, da NASA.

Cecilia e outros astrônomos que estudam observações de arquivo de explosões poderosas chamadas de rajadas curtas de raios gama (Gamma-Ray Bursts em inglês, GRBs) detectaram padrões de luz indicando a breve existência de uma estrela de nêutrons superpesada pouco antes de ela entrar em colapso em um buraco negro. Este objeto maciço e fugaz provavelmente se formou a partir da colisão de duas estrelas de nêutrons.

“Procuramos esses sinais em 700 GRBs curtos detectados com o Observatório Neil Gehrels Swift da NASA, o Fermi Gamma-ray Space Telescope e o Compton Gamma Ray Observatory ”, explicou Cecilia Chirenti, pesquisadora da Universidade de Maryland, College Park (UMCP) e do Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland, que apresentou as descobertas na 241ª reunião da American Astronomical Society em Seattle, Estados Unidos. “Encontramos esses padrões de raios gama em duas explosões observadas por Compton no início dos anos 90.”

Ilustração mostra o processo de transformação de uma estrela de nêutrons hipermassiva (amarelo) em um buraco negro (ponto escuro) e as oscilações nas emissões de ondas gravitacionais e raios gama associadas a esse evento. Reprodução: Site Revista Pesquisa FAPESP. Fonte: GSFC-Nasa / Centro de Pesquisa STAG / Peter Hammond.

Uma estrela de nêutrons se forma quando o núcleo de uma estrela massiva fica sem combustível e entra em colapso. Isso produz uma onda de choque que destrói o resto da estrela em uma explosão de supernova - dependendo da massa da estrela ela pode terminar de maneira suave, como uma anã branca, ou em uma explosão violenta, que é chamada de supernova. As estrelas de nêutrons normalmente acumulam mais massa do que o nosso Sol em uma bola do tamanho de uma cidade, mas acima de uma certa massa, elas devem colapsar em buracos negros.

Tanto os dados da missão Compton quanto as simulações de computador revelaram mega estrelas de nêutrons inclinando a balança em 20% a mais do que a estrela de nêutrons mais massiva e medida com precisão conhecida - apelidada de J0740 + 6620 - que pesa quase 2,1 vezes a massa do Sol.

O instrumento Compton's Burst And Transient Source Experiment (BATSE) foi desenvolvido no Marshall Space Flight Center da NASA em Huntsville, Alabama, e forneceu a primeira evidência convincente de que explosões de raios gama ocorreram muito além de nossa galáxia. Depois de operar por quase nove anos, o Compton Gamma Ray Observatory foi retirado de órbita em 4 de junho de 2000 e destruído ao entrar na atmosfera da Terra.

Além de autoria de Cecilia Chirent, também assinam o estudo M. Coleman Miller (University of Maryland, Maryland, United States of América - USA), Simone Dichiara (The Pennsylvania State University, Pennsylvania , USA), Amy Lien (University of Tampa, Tampa, Flórida, USA) e Robert Preece (University of Alabama in Huntsville, Huntsville, Alabama, USA).

Sobre a importância da atuação da docente na UFABC no desenvolvimento desta descoberta, Cecília diz que “a UFABC sempre me deu muito apoio para realizar o meu trabalho de pesquisa e os meus primeiros trabalhos sobre oscilações de estrelas de nêutrons foram concluídos em 2013, quando eu já era professora do CMCC. Além disso, a flexibilidade do sistema quadrimestral permite conciliar as atividades didáticas e afastamentos para pesquisa e colaboração científica. Foi assim que pude começar em 2018 a colaboração com o Goddard Space Flight Center da NASA que acabou resultando neste artigo publicado na Nature”.

Mais resultados da pesquisa estão disponíveis no artigo: Kilohertz quasiperiodic oscillations in short gamma-ray bursts (em inglês).

Confira o release publicado pela NASA: NASA’s Retired Compton Mission Reveals Superheavy Neutron Stars (em inglês).

Leia a matéria publicada pela Pesquisa FAPESP: Explosões de raios gama sugerem a existência de um novo tipo de estrela de nêutrons.

Assessoria de Comunicação e Imprensa da UFABC (ACI), com informações do Goddard Space Flight Center (GSFC-NASA).