LISA Poderá Detectar Ondas Gravitacionais de Estrelas De Nêutrons Antes Delas Colidirem

Uma equipe de astrofísicos, previu recentemente, que as ondas gravitacionais provenientes de estrelas de nêutrons duplas poderão ser detectadas pela missão LISA. Assim, os astrônomos poderão decifrar como é a vida e a morte dessas estrelas. Da mesma forma que os paleontólogos estudam os dinossauros através dos fósseis, os astrônomos poderão entender a vida de um sistema binário de estrelas a partir dos fósseis deixados por estrelas de nêutrons duplas.

Uma estrela de nêutrons é o núcleo remanescente de uma estrela depois que a explosão de uma supernova acontece no final da sua vida. Uma estrela de nêutrons duplas, é um sistema formado por duas estrelas de nêutrons, uma na órbita da outra, produzindo perturbações periódicas no espaço-tempo ao redor, algo muito parecido com as ondas geradas na superfície de um lago quando se joga uma pedra. Essas ondulações são chamadas de ondas gravitacionais, e ficaram realmente famosas quando a colaboração LIGO/VIRGO detectou essas ondas pela primeira vez em 2015. Essas ondas gravitacionais se formam quando pares de buracos negros ou estrelas de nêutrons se fundem.

Porém, os cientistas ainda não conseguiram encontrar uma maneira de medir as ondas gravitacionais de duas estrelas de nêutrons ou buracos negros que ainda estão afastados, antes de se fundirem. Essas ondas mais fracas guardam valiosas informações sobre a vida das estrelas e poderiam revelar a existência de uma nova população de objetos na nossa galáxia.

O estudo recente mostrou que o Laser Interferometer Space Antenna, ou LISA, poderia potencialmente detectar essas ondas gravitacionais provenientes dee estrelas de nêutrons binárias. O LISA é um detector de ondas gravitacionais que ficará no espaço, e que tem lançamento programado para 2034, como parte de uma missão liderada pela Agência Espacial Europeia, a ESA. O LISA consiste de 3 satélites ligados por feixes de laser, formando um triângulo e que orbitará o Sol. As ondas gravitacionais que passarem por esse sistema irão esticar e encolher os braços laser que terão 40 milhões de km de comprimento. O detector altamente sensível irá registrar as ondas gravitacionais de oscilação mais lenta, que atualmente não são detectadas pelo LIGO/VIRGO.

Usando simulações computacionais para modelar a população de estrelas de nêutrons binárias, a equipe previu que em 4 anos de operação, o LISA terá medido ondas gravitacionais emitidas por dezenas de estrelas de nêutrons binárias.

Uma explosão de supernova gera uma estrela de nêutrons que forma uma órbita circular inicial. Normalmente, as ondas gravitacionais emitidas quando as estrelas de nêutrons se fundem são observadas pelo LIGO/VIRGO. Mas o LISA será capaz de detectar as duas estrelas de nêutrons quando elas ainda estiverem separadas, fazendo com que seja possível ainda registrar a órbita delas.

Como é essa órbita, que é descrita pela sua excentricidade pode dizer aos astrônomos muito sobre como as duas estrelas de nêutrons eram antes de se tornarem um par de estrelas de nêutrons. Por exemplo, a sua separação, e a intensidade da supernova que as gerou.

O entendimento de estrelas binárias, estrelas que nascem como par, é ainda cercado de muitas incertezas. Os cientistas esperam que nos anos 2030, com o LISA eles possam revelar grandes segredos das vidas secretas dessas estrelas.

Fonte:

https://phys.org/news/2020-02-future-space-detector-lisa-reveal.html

Sérgio Sacani

Sérgio Sacani

Formado em geofísica pelo IAG da USP, mestre em engenharia do petróleo pela UNICAMP e doutor em geociências pela UNICAMP. Sérgio está à frente do Space Today, o maior canal de notícias sobre astronomia do Brasil.

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