Astrônomos australianos forneceram informações vitais no esforço global para entender a explosão de raios gama mais brilhante já detectada, que varreu nosso sistema solar em 9 de outubro do ano passado.
Descobertas detalhadas dessa explosão de outra galáxia a 1,9 bilhão de anos-luz de distância foram publicadas hoje no The Astrophysical Journal Letters.
O estudante de doutorado James Leung, da Universidade de Sydney, disse: “O brilho excepcional dessa explosão de raios gama permitiu que os astrônomos pudessem estudá-la com detalhes sem precedentes em tempo real, à medida que a luz chegava daquela galáxia distante.
“Isso nos deu uma oportunidade de ouro para testar modelos físicos intrincados que descrevem o que acontece antes, durante e depois da morte de uma estrela”.
Leung é co-autor de um estudo complementar atualmente publicado no servidor de pré-impressão arXiv e submetido para publicação na Nature Astronomy.
Os cientistas acreditam que as explosões de raios gama – as explosões mais brilhantes conhecidas no Universo – são as agonias de estrelas enormes à medida que colapsam em buracos negros, emitindo enormes quantidades de energia em direções opostas como raios gama e raios-X.
No momento de sua detecção no ano passado, a explosão de raios gama GRB 221009A foi apelidada de BOAT – a mais brilhante de todos os tempos.
“Embora seja um pouco exagerado, a GRB 221009A foi provavelmente a explosão mais brilhante de energias de raios-X e raios gama a ocorrer desde o início da civilização humana”, disse o professor assistente Eric Burns da Louisiana State University em Baton Rouge e co-autor de O estudo Astrophysical Journal Letters.
A explosão foi tão brilhante que cegou a maioria dos instrumentos de raios gama no espaço, o que significava que eles não podiam medir a intensidade real da emissão.
Os astrônomos acreditam que seja um evento em 10.000 anos. E embora a energia dessa explosão de raios gama não fosse extraordinariamente grande, os jatos de energia eram excepcionalmente estreitos com um apontado diretamente para a Terra, fazendo com que parecesse excepcionalmente brilhante.
Trabalhando com cientistas da Universidade de Oxford, da Universidade de Sydney e do nó da Universidade Curtin do Centro Internacional de Pesquisa em Radioastronomia, os astrônomos forneceram observações vitais e rápidas de acompanhamento do evento cósmico na parte das ondas de rádio do espectro eletromagnético de luz.
Isso apoiou o trabalho de astrônomos americanos reunindo dados ausentes em comprimentos de onda mais curtos (raios-X e raios gama) usando o Telescópio Espacial Fermi Gamma-ray da NASA e dados coletados de equipes russas e chinesas. Juntos, eles mostraram que a explosão foi 70 vezes mais brilhante do que qualquer outra vista antes.
Cientistas da Universidade de Sydney forneceram observação de acompanhamento da explosão de raios gama usando o telescópio CSIRO ASKAP na Austrália Ocidental, detectando os efeitos da dramática emissão de energia em comprimentos de onda de rádio mais longos.
A professora Tara Murphy, diretora da Escola de Física da Universidade de Sydney e coautora da pesquisa de radioastronomia liderada pela Universidade de Oxford, disse: “Uma das coisas fascinantes sobre as explosões de raios gama é que, embora elas acabem rapidamente- em questão de segundos – eles deixam emissões de pós-luminescência em todo o espectro de luz na matéria circundante que ecoam por meses e anos depois.”
Co-autor e Ph.D. de Sydney. O estudante James Leung disse: “Este brilho posterior é produzido por um choque direto do material ejetado pela explosão de raios gama e um choque reverso refletido para trás no material ejetado. Isso nos dá mais oportunidades de observar esses eventos poderosos e fascinantes.”
Suas observações mostraram um brilho rápido e precoce da fonte do evento causado pelo choque reverso da explosão de raios gama. Isso revelou evidências em ondas de rádio que são difíceis de explicar dentro das explicações teóricas atuais das explosões de raios gama.
Leung disse: “Nossas observações fornecem informações inigualáveis sobre o modelo de choque reverso para emissão de explosão de raios gama, mostrando que é muito difícil para os modelos existentes replicar a lenta evolução dos picos de energia que observamos.
“Isso significa que temos que refinar e desenvolver novos modelos teóricos para entender essas explosões mais extremas do Universo”.
Este trabalho de detetive ajudará os astrônomos a identificar rapidamente futuras explosões de raios gama, talvez auxiliando na descoberta de supernovas previstas associadas aos eventos.
A co-autora do estudo liderado por Oxford, Dra. Gemma Anderson (ICRAR-Curtin University), disse: “A parte mais interessante de uma explosão cósmica é o início, quando a explosão expele material que se move quase à velocidade da luz. Portanto, queremos que os radiotelescópios estejam no alvo e observem os GRBs o mais rápido possível, para que possamos detectar a primeira luz de rádio que eles emitem.”
Com esse tipo de GRB, os astrônomos esperam encontrar uma supernova brilhante algumas semanas depois, mas até agora isso se mostrou evasivo.
Nenhuma explosão de raios gama foi até agora detectada em nossa própria galáxia, a Via Láctea. Prevê-se que, se uma explosão tão grande acontecesse relativamente perto da Terra – e apontada em nossa direção – a explosão de raios gama poderia danificar a eletrônica ou, na pior das hipóteses, retirar a atmosfera da Terra, levando a extinções em massa.
Publicado em 30/03/2023 02h12
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