doi.org/10.1007/s11433-023-2381-0
Credibilidade: 989
#GRB
Um estudo inovador descobriu novas linhas de raios gama na explosão de raios gama mais brilhante do universo, GRB 221009A, revelando insights mais profundos sobre a física da explosão de raios gama.
Novas pesquisas sobre as explosões de raios gama (GRBs) mais brilhantes de todos os tempos revelaram linhas de raios gama sem precedentes, fornecendo novos insights sobre a física das explosões de raios gama.
As explosões de raios gama (GRBs) são as explosões mais poderosas do universo, oferecendo insights valiosos sobre estrelas, galáxias e o cosmos. Desde sua descoberta na década de 1960, a GRB mais brilhante já registrada, GRB 221009A, atingiu a Terra em 9 de outubro de 2022. Seu brilho intenso foi tão extremo que interrompeu o funcionamento normal de muitos telescópios de raios gama.
Felizmente, o GECAM-C, o terceiro instrumento da série GECAM que Shaolin Xiong propôs, forneceu uma medição precisa e de alta resolução da explosão, graças ao seu design dedicado para eventos brilhantes. Considerando o brilho recorde e os ricos conjuntos de dados de observação, a equipe de pesquisa rapidamente percebeu que este GRB fornece uma oportunidade preciosa para procurar linhas de raios gama no espectro, que são criticamente importantes, mas nunca detectadas em GRB antes.
A pesquisa foi liderada pelo Prof. Shaolin Xiong (Instituto de Física de Altas Energias, Academia Chinesa de Ciências), Prof. Jirong Mao (Observatórios de Yunnan, Academia Chinesa de Ciências) e Prof. Shuang-Nan Zhang (Instituto de Física de Altas Energias, Academia Chinesa de Ciências).
“Logo após começarmos esta análise, notamos que, acima do espectro contínuo que é geralmente visto em GRBs, há algumas características interessantes em excesso em alguns intervalos de tempo desta explosão. Achamos que elas poderiam ser o Santo Graal que estávamos procurando”, disse o primeiro autor deste artigo, Yanqiu Zhang, um aluno de doutorado no Instituto de Física de Altas Energias.
Verificação rigorosa dos resultados:
“Mas sabíamos que há muitas coisas para verificar antes de reivindicarmos, porque muitos fatores elusivos, como subtração de fundo, efeitos instrumentais e erros sistemáticos na resposta do detector, podem levar a características falsas no espectro para explosões brilhantes; portanto, temos que investigar todas essas questões o máximo possível. Ter dois telescópios para verificar um ao outro ajudou muito neste estudo”, diz Shaolin Xiong.
Após as análises muito desafiadoras dessas questões ao longo de muitos meses, o grupo de pesquisa conseguiu derivar os espectros confiáveis “”desta GRB e encontrar uma série de linhas de emissão sobre os espectros típicos de GRB. Notavelmente, eles descobriram ainda que tanto a energia da linha quanto o fluxo evoluem como uma função de lei de potência do tempo. “Tal evolução física não pode ser produzida por nenhum fator que possamos imaginar e, portanto, fornece uma prova sólida da realidade e da origem GRB dessas linhas de raios gama”, diz Shaolin Xiong.
Curiosamente, a equipe notou que a energia da linha é de até 37 milhões de elétron-volts durante a parte brilhante da explosão. “Até onde sabemos, uma linha de raios gama significativa com energia tão alta nunca foi vista antes; portanto, acreditamos que seja a linha espectral de maior energia observada no universo até agora”, diz Shuang-Nan Zhang.
Neste trabalho, a equipe também discutiu alguns cenários possíveis para explicar as características da linha de raios gama observadas, incluindo a evolução da lei de potência da energia da linha e do fluxo e a proporção quase constante da largura da linha para a energia da linha. “Essas descobertas lançam uma luz nova e única sobre a física do GRB e seu jato relativístico. Mais estudos teóricos são necessários para entender completamente a linha de raios gama observada”, diz Jirong Mao.
Publicado em 12/09/2024 00h45
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