O pós-brilho de raio-x do GRB 080916C aparece laranja e amarelo nesta exibição que mescla imagens dos telescópios UltraVioleta / Óptico e de raios-X da Swift. Crédito: NASA / Swift / Stefan Immler
Pesquisadores que usam o Telescópio Espacial de Raios Gama Fermi estão relatando uma explosão de raios gama que destrói tudo o que já viram antes. A explosão, registrada no outono passado na constelação de Carina, liberou a energia de 9.000 supernovas.
O colapso de estrelas muito massivas pode produzir explosões violentas, acompanhadas por fortes explosões de luz de raios gama, que são alguns dos eventos mais brilhantes do universo. Explosões típicas de raios gama emitem fótons com energias entre 10 kiloelétrons volts e cerca de 1 megaelétron volt. Fótons com energias acima de megaelétrons volts foram vistos em algumas ocasiões muito raras, mas as distâncias até suas fontes não eram conhecidas. Um consórcio de pesquisa internacional está divulgando a edição desta semana da revista Science Express que o Telescópio Espacial de Raios Gama Fermi detectou fótons com energias entre 8 kiloelétrons-volts e 13 gigaelétrons-volts que chegam da explosão de raios gama 080916C.
A explosão, denominada GRB 080916C, ocorreu logo após a meia-noite GMT de 16 de setembro (19:13 no dia 15 no leste dos EUA). Dois dos instrumentos científicos da Fermi - o Telescópio de Grande Área e o Monitor de Explosão de Raios Gama - registraram simultaneamente o evento. Juntos, os dois instrumentos fornecem uma visão da emissão de raios gama da explosão de energias que variam de 3.000 a mais de 5 bilhões de vezes a da luz visível.
Uma equipe liderada por Jochen Greiner no Instituto Max Planck de Física Extraterrestre em Garching, Alemanha, estabeleceu que a explosão ocorreu a 12,2 bilhões de anos-luz de distância usando o Detector Óptico / Infravermelho Próximo (GROND) Gamma-Ray Burst no 2,2 metros Telescópio (7,2 pés) no Observatório Europeu do Sul, em La Silla, Chile.
"Já foi uma explosão emocionante", diz Julie McEnery, uma cientista adjunto do projeto Fermi no Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland. "Mas, com a distância da equipe GROND, passou de empolgante a extraordinário".
Os astrônomos acreditam que a maioria das explosões de raios gama ocorre quando estrelas massivas exóticas ficam sem combustível nuclear. À medida que o núcleo de uma estrela entra em colapso em um buraco negro, jatos de material - alimentados por processos ainda não totalmente compreendidos - explodem para fora quase à velocidade da luz. Os jatos percorrem todo o caminho através da estrela em colapso e continuam no espaço, onde interagem com o gás anteriormente derramado pela estrela. Isso gera reflexos brilhantes que desaparecem com o tempo.
A explosão não é apenas espetacular, mas também enigmática: um curioso atraso de tempo separa suas emissões de energia mais alta das mais baixas. Esse atraso de tempo foi visto claramente em apenas uma explosão anterior, e os pesquisadores têm várias explicações para o porquê de existir. É possível que os atrasos possam ser explicados pela estrutura desse ambiente, com os raios gama de baixa e alta energia "vindos de diferentes partes do jato ou criados através de um mecanismo diferente", disse Peter Michelson, pesquisador principal do telescópio de grande área , professor de física da Universidade de Stanford, afiliado ao Departamento de Energia.
Outra teoria, muito mais especulativa, sugere que talvez o tempo não resulte de algo no ambiente ao redor do buraco negro, mas da longa jornada dos raios gama do buraco negro até nossos telescópios. Se a idéia teorizada de gravidade quântica estiver correta, então, em sua menor escala, o espaço não é um meio suave, mas uma espuma tumultuada e fervente de "espuma quântica". Os raios gama de menor energia (e, portanto, mais leves) viajariam mais rapidamente através dessa espuma do que os raios gama de maior energia (e, portanto, mais pesados). Ao longo de 12,2 bilhões de anos-luz, esse efeito muito pequeno pode resultar em um atraso significativo.
Os resultados de Fermi fornecem o teste mais forte até hoje da velocidade da consistência da luz nessas energias extremas. À medida que Fermi observa mais explosões de raios gama, os pesquisadores podem procurar atrasos no tempo que variam em relação às explosões. Se o efeito da gravidade quântica estiver presente, os intervalos de tempo deverão variar em relação à distância. Se o ambiente em torno da origem do burst for a causa, o atraso deverá permanecer relativamente constante, não importando a que distância o burst ocorreu.
"Essa explosão levanta todo tipo de perguntas", diz Michelson. "Em alguns anos, teremos uma amostra bastante boa de explosões e poderemos ter algumas respostas."
Fonte: Eurekalert
