Physical Address
304 North Cardinal St.
Dorchester Center, MA 02124
Os astrônomos perderam uma explosão espacial tão poderosa quanto um bilhão de sóis – até que avistaram seu eco
Uma explosão cósmica com um nível de energia equivalente à produção de um bilhão de sóis passou despercebida pelos astrônomos – isto é, até que captaram o “eco” dessa chamada explosão de raios gama.
Considerando todos os nossos avanços na astronomia e o facto de termos telescópios espaciais com a capacidade de detectar objectos que existiram até 13,3 mil milhões de anos atrás, pode parecer improvável que algumas das explosões mais poderosas no cosmos desde o Big Bang pode escapar da nossa atenção. Mas muitas vezes, eles fazem. E isso inclui explosões de raios gama (GRBs), que são lançados quando estrelas massivas vão supernova e nascimento buracos negros.
Apesar da sua enorme produção energética, os GRB têm de ser orientados para Terra a ser observado. No entanto, mesmo quando perdidas, estas explosões cósmicas podem ser observadas através dos seus “ecos”, à medida que o impacto ricocheteia no gás e na poeira circundantes, resultando num brilho residual que desaparece gradualmente. E a detecção do sinal de rádio ASKAP J005512-255834 – graças ao radiotelescópio australiano SKA Pathfinder (ASKAP) localizado na Austrália Ocidental – representa a detecção mais conclusiva de tal eco explosivo até o momento.
O artigo continua abaixo
“GRBs são poderosas explosões de energia em forma de lápis que seguem o nascimento de um buraco negro devido ao colapso estelar ou fusões de objetos compactos”, disse Ashna Gulati, membro da equipe de descoberta, da Universidade de Sydney, ao Space.com. “À medida que esses jatos interagem com o meio circundante, eles diminuem a velocidade e se tornam esféricos. Se um jato GRB não estiver apontado em nossa direção, o jato inicial pode passar despercebido. Mas mais tarde, à medida que o jato atravessa o meio circundante, podemos ver o brilho residual da explosão inicial invisível – chamado de ‘brilho órfão’.”
Estes brilhos órfãos foram previstos durante décadas, mas até agora revelaram-se ilusórios devido ao facto de não haver nenhuma explosão de radiação brilhante e de alta energia para sinalizar a sua existência.
“Este é o candidato ‘órfão remanescente’ mais convincente até o momento e apenas o segundo candidato a ser identificado.” Gulati explicou. “É semelhante a um eco porque não capturamos a explosão inicial, mas vimos a interação da explosão com o ambiente. O GRB foi perdido porque o jato inicial estava apontado para longe de nós e porque os jatos são muito estreitos, então ele poderia ter perdido o detector.”
Trabalho de detetive cósmico
A equipe identificou ASKAP J005512-255834 como um brilho órfão depois de comparar sua luminosidade, energia e velocidade com transientes explosivos conhecidos, incluindo GRBs, supernovas e eventos de interrupção de marés (TDEs), nos quais buracos negros rasgam e devoram estrelas.
O que realmente chamou a atenção da equipe foi o fato de que ASKAP J005512-255834 brilhou rapidamente em questão de semanas, continuando a emitir ondas de rádio por mais de 1.000 dias terrestres à medida que desaparecia. Isso diferencia a explosão porque transientes de rádio como esse geralmente evoluem muito rapidamente ou disparam mais de uma vez. A explosão em questão não fez nada disso, em vez disso pareceu o eco de uma explosão única e muito poderosa.
Os cientistas conseguiram rastrear a origem deste evento explosivo até uma pequena e brilhante galáxia localizado a cerca de 1,7 anos-luz de distância. A galáxia tem uma estrutura irregular e está em meio a uma intensa formação estelar. O evento explosivo não ocorreu no coração desta galáxia, porém, ocorreu em uma região descentralizada, densa e de nascimento de estrelas: provavelmente um aglomerado de estrelas. Isto indicou à equipa que o eco que viram não poderia ser o resultado de uma estrela a ser dilacerada por um buraco negro supermassivo num TDE.
“O ponto de origem deste GRB reside numa galáxia caótica, então muito provavelmente um colapso estelar ocorreu numa região de alta formação estelar. O transiente não está no centro da galáxia onde residem os buracos negros supermassivos,” disse Gulati. “Além disso, um potencial aglomerado estelar no local transitório não tem a massa necessária para conter um buraco negro supermassivo.”
Ainda assim, isso não exclui completamente a possibilidade de o eco ser resultado de um TDE.
Existe a possibilidade de que o evento explosivo original tenha envolvido uma estrela sendo dilacerada por um buraco negro de massa intermediária.
Estes são buracos negros com massas entre os buracos negros supermassivos que dominam a galáxia, com massas equivalentes a milhões, ou mesmo milhares de milhões, de vezes a do Sol, e buracos negros de massa estelar com massas até centenas de vezes a da nossa estrela, nascidos quando estrelas massivas morrem em explosões de supernovas.
Seja qual for a causa deste brilho órfão, esta descoberta oferece aos astrónomos um modelo que poderá ajudar a descobrir mais destes ecos de explosões de alta energia.
“Temos agora um objeto muito bem estudado que nos permite verificar o que procuramos quando algo como este objeto aparecer novamente”, concluiu Gulati.
A pesquisa da equipe foi publicada na terça-feira (17 de março) O Jornal Astrofísico.
