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A maior explosão cósmica de raios gama já vista começa a ser desvendada

Por| Editado por Patricia Gnipper | 29 de Março de 2023 às 07h30

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ESA/XMM-Newton/M. Rigoselli (INAF)
ESA/XMM-Newton/M. Rigoselli (INAF)

Tente imaginar a diferença entre a lâmpada da sua sala de estar e os holofotes de um estádio de futebol. Esse é o contraste entre uma explosão de raios gama comum e o evento GRB 221009A, observado em 2022. Agora, esse evento colossal foi abordado em uma série de artigos publicados no The Astrophysical Letters, que começam a entendê-lo melhor.

Quando o GRB 221009A foi descoberto em 9 de outubro do ano passado, os cientistas pensavam se tratar de alguma explosão em nossa própria galáxia, mais ou menos perto do núcleo. No entanto, logo foi constatado que o brilho estava em uma galáxia muito, muito distante — a 2,4 bilhões de anos-luz da Terra.

Isso significa que a fonte era muito mais poderosa do que o usual. Na verdade, este foi o evento de raios gama mais energético já observado por astrônomos e, provavelmente, a maior já ocorrida durante a história da humanidade.

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Sua radiação varreu o espaço intergaláctico, nossa Via Láctea e chegou ao Sistema Solar, atingindo desde a Voyager 1 — atualmente viajando pelo espaço interestelar — até chegar aos instrumentos astronômicos na órbita terrestre. O principal deles foi o Swift, lançado ao espaço justamente para detectar raios gama.

Entre outros telescópios que detectaram o evento ou seus efeitos, estão o telescópio espacial Fermi de Raios-Gama, XMM-Newton, a sonda Solar Orbiter e a BepiColombo, além dos observatórios Gaia e SOHO. Até hoje a radiação residual ainda é visível e continuará assim por mais alguns anos, fornecendo dados continuamente para que sejam coletados e estudados.

Na série de artigos publicados agora, os pesquisadores exploram a oportunidade de aprender sobre essa explosão cósmica. Considerando que a radiação viajou pelo espaço intergaláctico por mais de dois bilhões de anos antes de chegar a nós, há muito que se pode descobrir sobre a fonte do brilho.

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Analisando as interações entre as partículas e a matéria que elas encontraram pelo caminho, os cientistas descobriram que elas encontraram a primeira nuvem de poeira quando chegaram à Via Láctea, há 60.000 anos. A última nuvem interagiu com essas partículas há 1.300 anos. A cada interação, anéis circulares foram formados nas nuvens.

Com isso, os astrônomos analisaram os dados de todos esses anéis — 20 no total — para determinar a distância mais precisa possível de cada uma dessas nuvens de poeira. Além disso, puderam deduzir as propriedades dos grãos de poeira nessas nuvens e concluíram que eles eram compostos principalmente de grafite.

Na imagem acima, composta por fotos capturadas entre dois e cinco dias após a explosão, você observa 19 dos 20 anéis detectados pelo telescópio de raios-X XMM-Newton. O mais largo deles é comparável ao tamanho aparente de uma lua cheia e veio de nuvens de poeira relativamente próximas do Sistema Solar. O anel mais interno está a uma distância de 61.000 anos-luz, do outro lado da galáxia.

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Por fim, eles usaram os dados para reconstruir a emissão de raios-X do GRB 221009A, pois esse comprimento de onda não foi observado diretamente por nenhum instrumento. Assim, eles encontraram similaridades com alguns exemplos de supernova do tipo Ic, mas nenhum remanescente, como nebulosa ou estrela de nêutrons, foi detectado.

A ausência de um remanscente sugere que a estrela era massiva o suficiente para se tornar imediatamente um buraco negro após fase de supernova, devorando toda a matéria ejetada na explosão. Os pesquisadores agora se dedicarão a buscar outras pistas, como metais pesados normalmente formados a partir de supernovas poderosas como esta.

Fonte: The Astrophysical Letters, ESA, NASA