A NASA tem uma longa tradição de descobertas inesperadas e a missão TESS do programa espacial não é diferente. A astrofísica da SMU e sua equipe descobriram uma explosão de raios gama particularmente brilhante usando um telescópio da NASA projetado para encontrar exoplanetas – aqueles que ocorrem fora de nosso sistema solar – particularmente aqueles que podem ser capazes de sustentar vida.
É a primeira vez que uma explosão de raios gama foi encontrada dessa forma.
Explosões de raios gama são as explosões mais brilhantes do universo, normalmente associadas ao colapso de uma estrela massiva e ao nascimento de um buraco negro. Eles podem produzir tanta energia radioativa quanto o sol vai liberar durante toda a sua existência de 10 bilhões de anos.
Krista Lynne Smith, professora assistente de física na Southern Methodist University, e sua equipe confirmaram que a explosão – chamada GRB 191016A – aconteceu em 16 de outubro e também determinou sua localização e duração. Um estudo sobre a descoberta foi publicado no The Astrophysical Journal.
“Nossas descobertas provam que este telescópio TESS é útil não apenas para encontrar novos planetas, mas também para astrofísica de alta energia”, disse Smith, que se especializou no uso de satélites como o TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) para estudar buracos negros supermassivos e gás que os cerca eles. Esses estudos lançam luz sobre o comportamento da matéria no espaço-tempo profundamente deformado em torno dos buracos negros e os processos pelos quais os buracos negros emitem jatos poderosos em suas galáxias hospedeiras.
Smith calculou que GRB 191016A tinha uma magnitude de pico de 15,1, o que significa que era 10.000 vezes mais tênue do que as estrelas mais fracas que podemos ver a olho nu.
Isso pode parecer muito fraco, mas o desmaio tem a ver com a distância em que ocorreu a explosão. Estima-se que a luz da galáxia GRB 191016A viajou 11,7 bilhões de anos antes de se tornar visível no telescópio TESS.
A maioria das explosões de raios gama são mais fracas – cerca de 160.000 vezes mais fracas do que as estrelas mais fracas.
A explosão atingiu seu brilho máximo em algum momento entre 1.000 e 2.600 segundos, então desvaneceu gradualmente até cair abaixo da capacidade do TESS de detectá-la cerca de 7.000 segundos depois de ter disparado pela primeira vez.
Como a SMU e uma equipe de especialistas em exoplanetas confirmaram a explosão
Esta explosão de raios gama foi detectada pela primeira vez por um satélite da NASA chamado Swift-BAT, que foi construído para encontrar essas explosões. Mas como o GRB 191016A ocorreu muito perto da lua, o Swift-BAT não pôde fazer o acompanhamento necessário; normalmente, teria que aprender mais sobre ele até horas depois.
O TESS da NASA estava olhando para a mesma parte do céu. Isso foi pura sorte, já que a TESS volta sua atenção para uma nova faixa do céu a cada mês.
Embora os pesquisadores de exoplanetas em uma base terrestre do TESS pudessem dizer imediatamente que uma explosão de raios gama havia acontecido, levaria meses antes que eles obtivessem quaisquer dados do satélite TESS sobre ele. Mas como seu foco estava em novos planetas, esses pesquisadores perguntaram se algum outro cientista em uma conferência TESS em Sydney, Austrália, estava interessado em fazer mais pesquisas sobre a explosão.
Smith era um dos poucos especialistas em astrofísica de alta energia lá naquela época e rapidamente se ofereceu.
“O satélite TESS tem um grande potencial para aplicações de alta energia, e este é um bom exemplo para deixar passar”, disse ela. A astrofísica de alta energia estuda o comportamento da matéria e da energia em ambientes extremos, incluindo as regiões em torno dos buracos negros, poderosos jatos relativísticos e explosões como rajadas de raios gama.
TESS é um telescópio óptico que coleta curvas de luz em tudo em seu campo de visão, a cada meia hora. As curvas de luz são um gráfico da intensidade da luz de um objeto ou região celeste em função do tempo. Smith analisou três dessas curvas de luz para determinar o quão brilhante era a explosão.
Ela também usou dados de observatórios baseados em terra e do satélite de raios gama Swift para determinar a distância da explosão e outras qualidades sobre ela.
“Como a explosão atingiu seu brilho máximo mais tarde e teve um brilho máximo maior do que a maioria das explosões, permitiu ao telescópio TESS fazer várias observações antes que a explosão diminuísse abaixo do limite de detecção do telescópio”, disse Smith. “Fornecemos o único acompanhamento óptico baseado no espaço nesta explosão excepcional.”
Publicado em 01/05/2021 15h55
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