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Explosão cósmica mais brilhante já vista é explicada — em partes

Por| Editado por Patricia Gnipper | 12 de Junho de 2023 às 09h25

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NASA's Goddard Space Flight Center
NASA's Goddard Space Flight Center

A explosão de raios gama mais energética já vista no espaço, batizada de GRB 221009A, agora tem uma explicação: o jato dela estava apontado diretamente para nós, por isso os instrumentos detectaram um brilho tão anormal. O evento ocorreu após a explosão de uma estrela, a mais de 2 bilhões de anos-luz de distância.

Em outubro de 2022, os astrônomos detectaram um evento que foi apelidado de "Brightest of All Time" (BOAT), que significa "o mais brilhante de todos os tempos". O brilho em raios gama foi tão intenso que os cientistas cogitam ter sido o maior em toda a história da humanidade.

Isso aconteceu quando uma estrela altamente massiva colapsou em um buraco negro, um evento que libera uma quantidade enorme de energia em vários comprimentos de onda do espectro eletromagnético. Mas o que foi observado no BOAT não podia ser explicado apenas com esse tipo de explosão. Além disso, o brilho diminuou lentamente, o que também não é comum.

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Agora, um estudo publicado na revista Science Advances explica o que pode ter acontecido. Liderado pelo Dr. Brendan O'Connor, um grupo de cientistas concluiu que "o jato estava apontado diretamente para nós — muito parecido com uma mangueira de jardim inclinada para borrifar diretamente em você — e isso definitivamente explica de alguma forma por que foi visto com tanto brilho".

Outra metáfora que ajuda a entender o que aconteceu é imaginar um farol na beira do mar; à medida que sua luz gira, a intensidade do brilho muda, até se voltar diretamente para nossos olhos. Quando isso acontece, a luminosidade se torna intensa para o observador. Isso acontece no espaço com outros objetos, como os blazares, que são jatos de buracos negros supermassivos altamente energéticos voltados diretamente em nossa direção.

Essa explicação funciona para o brilho do BOAT. Mesmo assim, ainda há outros mistérios, como o fato das bordas do jato não terem sido vistas e a diminuição lenta da luz de raios gama. Isso fez a equipe suspeitar que "havia uma razão adicional para a intensidade da explosão, e nossos modelos matemáticos confirmaram isso", disse O'Connor. "Nosso trabalho mostra claramente que o GRB tinha uma estrutura única, com observações revelando gradualmente um jato estreito embutido em um fluxo de gás mais amplo, onde normalmente seria esperado um jato isolado".

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A emissão se tornou larga que o normal porque os jatos de raios gama precisam passar pelo interior da estrela em colapso até atravessá-la por completo. No caso do BOAT, os autores do estudo acreditam que "a quantidade de mistura que aconteceu entre o material estelar e o jato" fez toda a diferença, "de modo que o gás aquecido pelo choque continuou aparecendo em nossa linha de visão até o ponto em que qualquer assinatura característica de um jato teria sido perdida".

Para compreender ainda mais esse tipo de fenômeno, serão necessários mais estudos sobre os campos magnéticos das estrelas explosivas e seus jatos emitidos. Felizmente, o BOAT está perto o suficiente da Via Láctea para dar aos astrônomos a melhor oportunidade de realizar essas pesquisas, que podem inclusive ajudar a desvendar outros mistérios, como a formação dos buracos negros e a matéria escura do universo.

Fonte: Science AdvancesUniversidade de Bath