Quando uma estrela massiva em uma galáxia distante entra em colapso, formando um buraco negro, dois jatos gigantes de plasma emissor de luz disparam de seu núcleo. Essas explosões de raios gama extremamente brilhantes (GRBs) são as explosões mais poderosas do universo e, quando um jato aponta para a Terra, o brilho posterior pode ser detectado pelos telescópios terrestres e espaciais.
O material não é simplesmente catapultado de uma estrela em explosão, ele acelera a velocidades ultra-altas ao longo do feixe estreito do jato de raios gama, deixando a astrofísica intrigada com a fonte de energia que impulsiona essas explosões extraordinárias. Agora, um novo estudo internacional liderado pela Universidade de Bath promete lançar luz sobre esse fenômeno misterioso.
Muitos astrônomos preferem uma explicação para GRBs com base no modelo de jato bariônico. Isso afirma que repetidas colisões violentas entre o material explodido durante a explosão e o material em torno da estrela moribunda produzem o flash de raios gama e o brilho posterior subsequente – as brasas moribundas da bola de fogo em expansão.
Uma segunda hipótese, chamada modelo magnético, postula que um enorme campo magnético primordial na estrela entra em colapso alguns segundos após a explosão inicial, liberando energia para alimentar a prodigiosa explosão.
Agora, pela primeira vez, uma equipe internacional de pesquisadores encontrou evidências que apóiam esse modelo magnético. Trabalhando em colaboração com pesquisadores do Reino Unido, Itália, Eslovênia, Rússia, África do Sul e Espanha, os astrofísicos de Bath examinaram dados do colapso de uma estrela massiva em uma galáxia a 4,5 bilhões de anos-luz de distância. Eles foram alertados sobre o colapso da estrela depois que seu flash de raios gama (chamado GRB 190114C) foi detectado pelo observatório espacial Neil Gehrels Swift, da NASA.
Os pesquisadores observaram um nível surpreendentemente baixo de polarização no raio gama nos momentos imediatamente após o colapso da estrela, indicando que o campo magnético da estrela havia sido destruído durante a explosão.
Nuria Jordana-Mitjans, principal autora do artigo Astrophysical Journal e detentora da bolsa de pós-graduação Hiroko e Jim Sherwin em Astrofísica, disse: “Em estudos anteriores, esperávamos detectar polarização em até 30% nos primeiros cem segundos após o Por isso, ficamos surpresos ao medir apenas 7,7% menos de um minuto após o estouro, seguido por uma queda repentina para 2% logo depois. ”
Ela acrescentou: “Isso nos diz que os campos magnéticos entraram em colapso catastroficamente logo após a explosão, liberando sua energia e alimentando a luz brilhante detectada no espectro eletromagnético”.
Os GRBs são detectados por satélites dedicados que orbitam a Terra; no entanto, ninguém pode prever onde ou quando um GRB aparecerá, então os cientistas confiam em telescópios robóticos autônomos de resposta rápida para captar a luz que desaparece rapidamente do brilho posterior. Segundos depois que o observatório da NASA identificou o GRB 190114C, telescópios robóticos localizados nas Ilhas Canárias e na África do Sul receberam a notificação de descoberta da NASA e foram reemitidos. Um minuto após a descoberta do GRB, os telescópios estavam coletando dados sobre as emissões.
A professora Carole Mundell, diretora de Astrofísica da Universidade de Bath e coautora da pesquisa, disse: “Nossos sistemas inovadores de telescópios são totalmente autônomos, sem humanos no circuito, então eles executaram muito rapidamente e começaram a fazer observações do GRB quase imediatamente após sua descoberta pelo satélite Swift “.
O professor Mundell continuou: “É notável que, a partir do conforto de nossas próprias casas, fomos capazes de descobrir a importância dos campos magnéticos primordiais para alimentar uma explosão cósmica em uma galáxia distante”.
Publicado em 08/04/2020 21h10
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