Quasares visíveis nas energias de raios gama são chamados de "blazares". Os blazares estão entre os objetos mais energéticos do universo e são alimentados por buracos negros supermassivos no centro de certas galáxias elípticas gigantes. Uma equipe internacional de astrofísicos, usando uma combinação de telescópios terrestres e espaciais, descobriu mudanças surpreendentes na radiação emitida por uma galáxia ativa. A imagem que emerge dessas primeiras observações simultâneas com telescópios ópticos, de raios X e de nova geração de raios gama é muito mais complexa do que os cientistas esperavam e desafia as teorias atuais de como os blazares geram a radiação que emitem.
A galáxia, chamada PKS 2155-304, emite jatos de partículas dirigidas de maneira oposta, viajando perto da velocidade da luz, à medida que a matéria cai em um buraco negro supermassivo central; esse processo não é bem compreendido. No caso de blazares, a galáxia é orientada de tal forma que estamos olhando direto para o jato.
O PKS 2155-304 está localizado a 1,5 bilhão de anos-luz de distância na constelação do sul de Piscis Austrinus e é geralmente uma fonte detectável, porém fraca, de raios gama. Mas quando seu jato sofre uma grande explosão, como aconteceu em 2006, a galáxia pode se tornar a fonte mais brilhante do céu nas mais altas energias de raios gama que os cientistas podem detectar - até 50 trilhões de vezes a energia da luz visível. Mesmo de fontes fortes, apenas cerca de um raio gama dessa energia atinge um metro quadrado no topo da atmosfera da Terra a cada mês.
A absorção atmosférica de um desses raios gama cria um banho de curta duração de partículas subatômicas. À medida que essas partículas velozes correm pela atmosfera, elas produzem um leve brilho de luz azul. O Sistema Estereoscópico de Alta Energia (H.E.S.S), uma série de telescópios localizados na Namíbia, capturou esses flashes da PKS 2155-304.
Raios gama com energias mais baixas foram detectados diretamente pelo Telescópio de Grande Área (LAT) a bordo do Telescópio Espacial Fermi, em órbita da NASA. "O lançamento do Fermi nos dá a oportunidade de medir essa poderosa galáxia pelo maior número de comprimentos de onda possível pela primeira vez", diz Werner Hofmann, porta-voz da H.E.S.S. equipe do Instituto Max-Planck de Física Nuclear em Heidelberg, Alemanha.
Com o regime de raios gama totalmente coberto, a equipe recorreu aos satélites Swift e Rossi X-ray Timing Explorer (RXTE) da NASA para fornecer dados sobre as emissões de raios-X da galáxia. Arredondando a cobertura do comprimento de onda estava o H.E.S.S. Telescópio automático para monitoramento óptico, que registrava a atividade da galáxia em luz visível.
Entre 25 de agosto e 6 de setembro de 2008, os telescópios monitoraram a PKS 2155-304 em seu estado silencioso e sem queima. Os resultados da campanha de 12 dias são surpreendentes. Durante os episódios de queima deste e de outros blazares, as emissões de raios X e gama aumentam e diminuem juntas. Mas isso não acontece assim quando o PKS 2155-304 está em um estado silencioso - e ninguém sabe o porquê.
O mais estranho é que a luz visível da galáxia sobe e desce com a emissão de raios gama. "É como assistir a um maçarico em que as temperaturas mais altas e as mais baixas mudam de passo, mas as temperaturas médias não", diz Berrie Giebels, astrofísica da École Polytechnique da França que trabalha com os E.U.A. e equipes Fermi LAT.
“Os astrônomos estão aprendendo que os vários constituintes dos jatos nos blazares interagem de maneiras bastante complicadas para produzir a radiação que observamos”, diz Jim Chiang, membro da equipe Fermi da Universidade de Stanford, Califórnia. “Essas observações podem conter as primeiras pistas para nos ajudar. desembaraçar o que realmente está acontecendo no fundo de um blazar. ”
Fonte: NASA
