Quando você pensa nos eventos mais dramáticos do universo, você pode pensar em estrelas se transformando em supernovas ou em buracos negros colidindo e enviando ondulações através do espaço-tempo. Mas as explosões mais poderosas que conhecemos são algo mais específico que mal entendemos: Explosões de raios gama. Com duração de milissegundos a horas, essas explosões são um milhão de trilhões de vezes mais brilhantes que o Sol, o que significa que elas distribuir mais energia nos poucos segundos que normalmente duram, o sol irá desaparecer durante toda a sua vida de 10 bilhões de anos.
Pensa-se que estes eventos acontecem quando uma estrela extremamente massiva que gira rapidamente implode e forma um novo buraco negro. Portanto, estão relacionadas com supernovas, mas nem todas as supernovas as produzem, e os investigadores não sabem ao certo porquê.
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Agora, cientistas do centro de pesquisa alemão Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY) observaram um destes explosões de raios gama “em nosso quintal cósmico”, e suas observações desafiam teorias estabelecidas sobre como essas explosões épicas eventos ocorrem.
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Em agosto de 2019, uma explosão de raios gama chamada GRB 190829A foi detectada a um bilhão de anos-luz de distância, o que está cerca de 20 vezes mais próximo do que esses eventos são normalmente observados. A equipe DESY aproveitou a oportunidade para observar tal evento tão de perto e usou um instrumento chamado Sistema Estereoscópico de Alta Energia (HESS) em um observatório na Namíbia para observar mais profundamente a explosão brilho residual.
“Estávamos realmente sentados na primeira fila quando a explosão de raios gama aconteceu”, explicado co-autor Andrew Taylor do DESY. “Podemos observar o brilho residual durante vários dias e energias de raios gama sem precedentes.”
Estar tão perto permitiu à equipe fazer leituras muito detalhadas da energia emitida pela enorme explosão. “Poderíamos determinar o espectro do GRB 190829A até uma energia de 3,3 tera-elétron-volts, que é cerca de um trilhão de vezes mais energético que os fótons da luz visível”, explicou a coautora Edna Ruiz-Velasco, do Instituto Max Planck de Física Nuclear em Heidelberg. “Isso é o que há de tão excepcional nesta explosão de raios gama – aconteceu em nosso quintal cósmico, onde a energia muito alta os fótons não foram absorvidos em colisões com a luz de fundo em seu caminho para a Terra, como acontece em distâncias maiores no cosmos."
E os resultados foram surpreendentes. As teorias atuais prevêem que dois tipos de emissões seriam observadas em tal evento, provenientes de duas fontes distintas: raios X e raios gama de alta energia. Mas ao observar esta explosão, os investigadores observaram que tanto os raios X como os raios gama desvaneciam em sincronia, sugerindo fortemente que ambos os tipos de emissão provinham da mesma fonte.
Isso significa que as nossas actuais suposições sobre como ocorrem estas enormes explosões podem muito bem estar erradas. Mas os pesquisadores estão esperançosos de que seremos capazes de detectar mais explosões desse tipo usando os próximos instrumentos como o Cherenkov Telescope Array, que ajudará a explicar como esses os acontecimentos se desenrolam.
Os resultados são publicados na revista Ciência.
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