Aproximadamente uma vez por dia, o céu é iluminado por uma misteriosa torrente de energia. Esses eventos - conhecidos como explosões de raios gama - representam as explosões mais poderosas do cosmos, enviando tanta energia em uma fração de segundo quanto o nosso Sol emitirá durante toda a sua vida útil.
No entanto, ninguém nunca testemunhou uma explosão de raios gama diretamente. Em vez disso, os astrônomos são deixados para estudar sua luz fraca.
Novas pesquisas de uma equipe internacional de astrônomos descobriram uma característica intrigante em uma explosão de raios gama, sugerindo que esses objetos podem se comportar de maneira diferente do que se pensava anteriormente.
Pensa-se que essas explosões poderosas sejam desencadeadas quando estrelas moribundas colapsam em buracos negros que lançam jatos. Embora esse estágio dure apenas alguns minutos, seu brilho posterior - emissão que desaparece lentamente que pode ser vista em todos os comprimentos de onda (incluindo luz visível) - durará alguns dias a semanas. É a partir desse resplendor que os astrônomos tentam meticulosamente entender essas explosões enigmáticas.
A emissão de pós-brilho é formada quando os jatos colidem com o material ao redor da estrela que está morrendo. Eles causam uma onda de choque, movendo-se em altas velocidades, na qual elétrons estão sendo acelerados para tremendas energias. No entanto, esse processo de aceleração ainda é pouco conhecido. A chave está na detecção da polarização do pós-brilho - a fração das ondas de luz que se movem com um plano de vibração preferido.
"Diferentes teorias para aceleração de elétrons e emissão de luz no pós-brilho predizem diferentes níveis de polarização linear, mas todas concordam que não deve haver polarização circular na luz visível", disse o principal autor Klaas Wiersema em um comunicado à imprensa.
"Foi aqui que entramos: decidimos testá-lo medindo cuidadosamente a polarização linear e circular de um pós-brilho, do GRB 121024A, detectado pelo satélite Swift".
E para sua surpresa, a equipe detectou polarização circular, o que significa que as ondas de luz estão se movendo juntas em um movimento espiral uniforme enquanto viajam. A explosão de raios gama foi 1000 vezes mais polarizada do que o esperado. "É um exemplo muito bom de observações descartando a maioria das previsões teóricas existentes", disse Wiersema.
A detecção mostra que as teorias atuais precisam ser reexaminadas. Os cientistas esperavam que qualquer polarização circular fosse eliminada. A radiação de tantos elétrons viajando bilhões de anos-luz apagaria qualquer sinal. Mas a nova descoberta sugere que poderia haver algum tipo de ordem na maneira como esses elétrons viajam.
É claro que permanece a possibilidade de que esse pós-brilho em particular fosse simplesmente uma bola esquisita e nem todos os pós-brilho se comportem assim.
Não obstante, “choques extremos como os de pós-tratamento GRB são ótimos laboratórios naturais para levar nossa compreensão da física além das faixas que podem ser exploradas em laboratórios”, disse Wiersema.
O artigo foi publicado na Nature.
