Crédito de imagem: Hubble
Três das maiores explosões do Universo: explosões de raios gama, flashes de raios-X e supernovas poderiam realmente vir do mesmo evento - o colapso de uma estrela supermassiva. Um astrônomo da Caltech descobriu que os diferentes tipos de explosões parecem conter a mesma quantidade de energia; eles estão apenas divididos de maneira diferente entre jatos de baixa e alta energia. A NASA vai lançar uma nova sonda de detecção de raios gama, chamada SWIFT, que deve ser capaz de detectar 100 bustos de raios gama por ano. Isso deve dar aos cientistas novos alvos para estudar.
Nas últimas décadas, os astrofísicos têm questionado a origem de explosões poderosas, mas aparentemente diferentes, que iluminam o cosmos várias vezes ao dia. Um novo estudo desta semana demonstra que todos os três sabores dessas explosões cósmicas - explosões de raios gama, flashes de raios X e certas supernovas do tipo Ic - estão de fato conectadas por sua energia explosiva comum, sugerindo que um único tipo de fenômeno, a explosão de uma estrela massiva é o culpado. A principal diferença entre eles é a “rota de fuga” usada pela energia que foge da estrela que está morrendo e de seu recém-nascido buraco negro.
Na edição de 13 de novembro da revista Nature, o estudante de graduação da Caltech, Edo Berger, e um grupo internacional de colegas relatam que as explosões cósmicas têm praticamente a mesma energia total, mas essa energia é dividida de maneira diferente entre jatos rápidos e lentos em cada explosão. Essa percepção foi possível graças a observações de rádio, realizadas no Very Large Array (VLA) do Observatório Nacional de Astronomia de Rádio e no Owens Valley Radio Observatory de Caltech, de uma explosão de raios gama localizada pelo satélite High Energy Transient Explorer (HETE) da NASA em 29 de março deste ano.
A explosão, que em 2,6 bilhões de anos-luz é a mais clássica explosão de raios gama já detectada, permitiu a Berger e os outros membros da equipe obter detalhes sem precedentes sobre os jatos que disparavam da estrela que estava morrendo. A explosão ocorreu na constelação de Leo.
"Ao monitorar todas as rotas de fuga, percebemos que os raios gama eram apenas uma pequena parte da história dessa explosão", diz Berger, referindo-se ao jato aninhado da explosão de 29 de março, que tinha um núcleo fino de gama fraca. raios rodeados por um envelope lento e maciço que produzia ondas de rádio abundantes.
"Isso me surpreendeu", acrescenta Berger, "porque as explosões de raios gama produzem principalmente raios gama, não ondas de rádio!"
Explosões de raios gama, detectadas acidentalmente décadas atrás por satélites militares que observavam testes nucleares na Terra e no espaço, ocorrem cerca de uma vez por dia. Até agora, era geralmente assumido que as explosões são tão titânicas que as partículas aceleradas que jorram em jatos antipodais sempre emitem quantidades prodigiosas de radiação gama, às vezes por centenas de segundos. Por outro lado, as supernovas mais numerosas do tipo Ic em nossa parte local do universo parecem ser explosões mais fracas que produzem apenas partículas lentas. Pensa-se que os raios X ocupam o meio termo.
"O insight obtido com a explosão de 29 de março nos levou a examinar as explosões cósmicas estudadas anteriormente", diz Berger. “Em todos os casos, descobrimos que a energia total da explosão é a mesma. Isso significa que as explosões cósmicas são bestas com rostos diferentes, mas o mesmo corpo. ”
Segundo Shri Kulkarni, professor de Astronomia e Ciência Planetária da MacArthur no supervisor de tese de Caltech e Berger, essas descobertas são significativas porque sugerem que muitas outras explosões podem passar despercebidas. "Confiando nos raios gama ou raios X para nos dizer quando uma explosão está ocorrendo, podemos estar expondo apenas a ponta do iceberg da explosão cósmica".
O mistério que precisamos enfrentar neste momento, acrescenta Kulkarni, é o motivo pelo qual a energia em algumas explosões escolhe uma rota de fuga diferente da de outras.
De qualquer forma, acrescenta Dale Frail, astrônomo do VLA e co-autor do manuscrito da Nature, os astrofísicos quase certamente farão progressos no futuro próximo. Em alguns meses, a NASA lançará um satélite de detecção de raios gama conhecido como Swift, que deverá localizar cerca de 100 explosões de raios gama a cada ano. Ainda mais importante, o novo satélite retransmitirá posições muito precisas das rajadas dentro de um ou dois minutos após a detecção inicial.
O artigo que aparece na Nature é intitulado "Uma Origem Comum para Explosões Cósmicas Inferidas pela Calorimetria de GRB 030329". Além de Berger, o principal autor, e Kulkarni e Frail, os outros autores são Guy Pooley, do Mullard Radio Astronomy Observatory da Universidade de Cambridge; Vince McIntyre e Robin Wark, ambos do Australia Telescope National Facility; Re'em Sari, professor associado de astrofísica e ciência planetária na Caltech; Derek Fox, um pós-doutorado em astronomia na Caltech; Alicia Soderberg, uma estudante de astrofísica da Caltech; Sarah Yost, bolsista de pós-doutorado em física na Caltech; e Paul Price, pesquisador de pós-doutorado no Instituto de Astronomia da Universidade do Havaí.
Fonte original: Caltech News Release
