Astrônomos atordoados pela explosão de raios gama ‘mais brilhante de todos os tempos’ calculam que pode ser a explosão espacial mais poderosa desde o Big Bang
Com informações de Live Science.
Os astrônomos detectaram uma explosão brilhante de luz de alta energia que pode ser a explosão cósmica mais poderosa já detectada.
A emissão de alta energia conhecida como explosão de raios gama (GRB) – o tipo mais poderoso de explosão visto em nosso universo desde o Big Bang – provavelmente representa o momento em que uma estrela moribunda entrou em colapso em um buraco negro, desencadeando uma tremenda explosão de supernova, disseram os astrônomos.
A incrível explosão, oficialmente apelidada de GRB 221009A, foi detectada pela primeira vez por telescópios de raios gama e raios X, incluindo o Telescópio Espacial de Raios Gama Fermi da NASA e o Observatório Neil Gehrels Swift, em 9 de outubro. mundo lutando para observar as consequências da explosão cósmica, resultando em várias detecções adicionais nos dias seguintes. Desde então, os astrônomos deram à explosão o apelido carinhoso de “o BARCO” – representando o mais brilhante de todos os tempos. Acredita-se que o GRB 221009A seja mais brilhante do que outros GRBs altamente energéticos por um fator de pelo menos 10, Jillian Rastinejad, um doutorando da Northwestern University cuja equipe detectou a explosão em 14 de outubro, disse à Live Science.
“Foram detectados fótons deste GRB que tem mais energia do que o Grande Colisor de Hádrons (LHC) produz”, disse Rastinejad, referindo-se ao enorme acelerador de partículas subterrâneo do CERN. Ela acrescentou que, embora o LHC possa gerar energias de até 13 teraelectronvolts (TeV) – ou 13 trilhões de elétron-volts – o GRB 221009A produziu fótons com energias de pelo menos 18 TeV e possivelmente ainda mais altas.
“O GRB221009A foi descoberto por vários satélites e era tão brilhante que ‘disparou’ o Swift [satélite de detecção de raios gama da NASA] várias vezes – normalmente os GRBs o acionam apenas uma vez”, Wen-fai Fong, um astrofísico do noroeste e Ph.D de Rastinejad. conselheiro, disse ao Live Science. “Inicialmente, suspeitamos que fosse um transitório [a família de emissões à qual pertencem os GRBs] dentro de nossa própria galáxia. No entanto, a comunidade conseguiu obter uma medição de distância e percebeu que era extragaláctica e a comunidade percebeu que era uma galáxia extremamente brilhante. GRB. Foi quando as coisas ficaram realmente emocionantes.”
Sair com um estrondo
Localizada a 2,4 bilhões de anos-luz da Terra, na direção da constelação de Sagitta, acredita-se que GRB 221009A seja o resultado de uma estrela massiva chegando ao fim de sua vida e se transformando em supernova.
GRBs como esse geralmente estão associados ao colapso de estrelas – um processo que ocorre quando uma estrela massiva fica sem combustível para a fusão nuclear e não pode mais se sustentar contra o colapso gravitacional. Esse processo também desencadeia uma enorme explosão cósmica – uma supernova.
Essa explosão violenta e poderosa teria deixado para trás uma estrela de nêutrons – um núcleo estelar colapsado que acumula a massa de um sol em uma bola não maior que uma cidade – ou até mesmo um buraco negro. No momento, no entanto, os cientistas ainda precisam confirmar as origens do GRB 221009A.
“Com base na energia massiva liberada e na longa duração da explosão, GRB221009A provavelmente foi causado pelo colapso de uma estrela massiva com até 30 vezes a massa do nosso sol”, Brendan O’Connor, um astrônomo observacional da Universidade de Maryland / George Washington University que liderou outra equipe que detectou o GRB, à Live Science. “A prova da explosão de uma estrela massiva requer a detecção de uma supernova seguindo o GRB. Estamos atualmente procurando por essa supernova e usando o observatório Gemini para encontrar evidências iniciais.”
Os cientistas envolvidos na descoberta do GRB 221009A também não sabem ao certo por que esse GRB em particular é tão brilhante e energético, disse Fong.
Meses de dados GRB por vir
GRB 221009A é tão brilhante que levará meses para se tornar muito fraco para ser visto com telescópios, o que significa que os astrônomos têm tempo para estudá-lo. Astrônomos amadores estão entrando no ato de observar o GRB, disse Rastinejad, mas estudos mais aprofundados em breve terão que fazer um hiato.
“No final de novembro, o GRB 221009A estará tão perto do Sol que não poderemos mais vê-lo com nossos telescópios”, disse ela. “Então, teremos esse período entre dezembro e meio de fevereiro de 2023, onde não saberemos realmente o que está acontecendo. Isso é meio chato.”
Quando o GRB 221009A emergir do outro lado do sol, a comunidade de astronomia poderá continuar a rastrear seu brilho residual para restringir o ângulo de abertura do jato do GRB e, assim, controlar sua verdadeira energia.
O’Connor acredita que observar GRB 221009A em vários comprimentos de onda de luz nos próximos meses pode ser a chave para desvendar o segredo de suas origens.
“O conjunto de dados completo exigirá uma análise e interpretação detalhadas, mas agora estamos empolgados por testemunhar a história nesta explosão que ocorre uma vez em um século”, acrescentou O’Connor.
Este não será o único mistério que os astrônomos pretendem decifrar usando GRB 221009A. Observar este GBR com mais detalhes pode ajudar a determinar onde os elementos pesados do universo são criados.
“É teorizado que os GRBs mais energéticos podem ser locais de nascimento de alguns dos elementos pesados do universo, então este GRB serve como um laboratório sem precedentes para testar essa teoria”, disse Fong.
A equipe quer ver se as supernovas podem sintetizar elementos pesados como o ouro.
Então, eles estarão medindo os espectros de luz emitidos pelo material explodido pela supernova que criou o GRB 221009A.
Os elementos químicos absorvem e emitem luz em comprimentos de onda específicos, o que significa que procurar essas “impressões digitais” nos espectros desta recente supernova pode revelar a presença de elementos pesados recém-sintetizados.
“GRBs são as explosões mais extremas em nosso universo, então como não amar?!” concluiu Fong. “Elas são energéticas, evoluem em escalas de tempo rápidas e podem servir como excelentes laboratórios dos processos mais extremos do universo”.
