Kilonova - Processo-r

As kilonovas são eventos astronômicos extremamente energéticos que ocorrem quando duas estrelas de nêutrons colidem ou, em casos mais raros, quando uma estrela de nêutrons é capturada por um buraco negro. Essas fusões catastróficas liberam quantidades colossais de energia, milhares de vezes mais intensas que uma nova clássica, porém menos brilhantes que uma supernova típica (daí o termo "kilonova", que indica uma energia aproximadamente mil vezes maior que uma nova comum). Durante a colisão, uma quantidade enorme de matéria é ejetada para o espaço a velocidades próximas à da luz, criando condições ideais para o processo-r (captura rápida de nêutrons). Esse processo, que ocorre em questão de segundos, é responsável pela síntese de elementos pesados e ricos em nêutrons, como ouro, platina, urânio e os lantânios, muitos dos metais mais valiosos e raros da Terra têm sua origem nesses eventos cósmicos violentos, e não em supernovas, como se acreditava anteriormente.

A primeira observação direta de uma kilonova ocorreu em 2017, com o evento GW170817, detectado tanto por ondas gravitacionais (pelos observatórios LIGO e Virgo) quanto por telescópios em todo o espectro eletromagnético, do raio-X ao rádio. Essa descoberta revolucionária não apenas confirmou que colisões de estrelas de nêutrons produzem kilonovas, mas também forneceu evidências diretas de que esses eventos são fábricas cósmicas de elementos pesados, além de fontes de ondas gravitacionais e de jatos relativísticos.

Esses fenômenos ajudam os cientistas a testar teorias fundamentais, como a relatividade geral e a equação de estado da matéria nuclear, em regimes inacessíveis em laboratórios terrestres. Futuras observações de kilonovas poderão ainda esclarecer questões em aberto, como a origem de rajadas rápidas de rádio (FRBs) e a taxa de expansão do Universo.