Fusão de estrelas de neutrons, ondas gravitacionais e o prêmio Nobel de Física de 2017.

Representação artística da fusão de duas estrelas de neutrons, nesse processo uma quantidade absurda de energia é liberada e o tecido do espaço-tempo é fortemente distorcido.

Para facilitar a vida dos não iniciados, vamos por partes.

Possível estrutura de uma estrela de neutrons (fonte aqui).

Estrela de neutrons. Uma estrela de neutrons é o estágio final de uma estrela de grande massa que consumiu todo o seu combustível, explodiu como uma supernova, restando apenas um pequeno núcleo superdenso (ver mais aqui). No raio de uns 10 km, uma massa equivalente a toda massa do Sol está comprimida (ver aqui).

Recentemente foi noticiado a colisão e fusão de duas estrelas de neutrons (ver aqui e aqui). Elas estavam orbitam ao redor de um centro comum e espiralaram "caindo" uma em direção à outra. A medida que elas giram em torno desse centro comum, elas liberam energia na forma de ondas gravitacionais, como menos energia, a aproximação ocorre de forma cada vez mais rápida, liberando ainda mais energia.

Ondas gravitacionais. A. Einstein previu a existência de ondas gravitacionais ainda no início do século XX, era uma das consequências de sua Teoria da Relatividade Geral, mas pensou que elas não poderia ser detectadas por terem um efeito muito pequeno. Na física, as ondas gravitacionais são ondulações na curvatura do espaço-tempo que se propagam como ondas, viajando para o exterior a partir da fonte. Foram detectadas experimentalmente pela primeira vez em 2015 (fonte aqui) usando um sofisticado sistema de interferometria.

On 14 September 2015, the universe's gravitational waves were observed for the very first time. The waves, which were predicted by Albert Einstein a hundred years ago, came from a collision between two black holes. It took 1.3 billion years for the waves to arrive at the LIGO detector in the USA. - fonte aqui.

(crédito: LIGO/Caltech/MIT).

Prêmio Nobel de Física de 2017. E o prêmio Nobel de Física deste ano foi dado justamente para pesquisadores que contribuíram para tornar a detecção de ondas gravitacionais possível. São eles: Rainer Weiss, Barry C. Barish e Kip S. Thorne (LIGO/VIRGO Collaboration), "for decisive contributions to the LIGO detector and the observation of gravitational waves". Para informações mais "avançadas", ver aqui.

[Acréscimo]

This illustration shows the hot, dense, expanding cloud of debris stripped from two neutron stars just before they collided. Within this neutron-rich debris, large quantities of some of the universe's heaviest elements were forged, including hundreds of Earth masses of gold and platinum.

This represents the first time scientists detected light tied to a gravitational-wave event, thanks to two merging neutron stars in the galaxy NGC 4993, located about 130 million light-years from Earth in the constellation Hydra. Learn more about this phenomenon.

Image Credit: NASA Goddard Space Flight Center/CI Lab. Fonte aqui.