3070: Hubble estuda explosão de raios-gama com a mais alta energia já observada

CIÊNCIA

Novas observações do Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA investigaram a natureza da poderosa explosão de raios-gama GRB 190114C através do estudo do seu ambiente.
As explosões de raios-gama são as explosões mais poderosas do Universo. Emitem a maior parte da sua energia sob a forma de raios-gama, luz muito mais energética do que a luz visível que podemos ver com os nossos olhos.
As observações do Hubble sugerem que esta explosão em particular emitiu uma emissão tão poderosa porque a estrela em colapso estava situada num ambiente muito denso, mesmo no meio de uma galáxia brilhante a 5 mil milhões de anos-luz de distância.
Crédito: ESA/Hubble, M. Kornmesser

Novas observações do Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA investigaram a natureza da explosão de raios-gama GRB 190114C.

As explosões de raios-gama são as explosões mais poderosas do Universo. Emitem a maior parte da sua energia sob a forma de raios-gama, radiação que é muito mais energética do que a luz visível que podemos ver com os nossos olhos.

Em Janeiro de 2019, um GRB extremamente brilhante e longo foi detectado por um conjunto de telescópios, incluindo os telescópios Swift e Fermi da NASA, bem como pelos telescópios MAGIC (Major Atmospheric Gamma Imaging Cherenkov). Conhecido como GRB 190114C, parte da luz detectada do objecto tinha a maior energia já observada: 1 TeV (um Tera electrões-volt) – cerca de um bilião de vezes mais energia por fotão do que a luz visível. Os cientistas têm tentado observar uma emissão energética tão alta a partir de GRBs há muito tempo, de modo que esta detecção é considerada um marco na astrofísica de alta energia.

As observações anteriores revelaram que, para atingir esta energia, o material deve ser emitido de uma estrela em colapso a 99,999% da velocidade da luz. Este material é então forçado através do gás que rodeia a estrela, provocando um choque que cria a própria explosão de raios-gama. Pela primeira vez, os cientistas observaram raios-gama extremamente energéticos desta explosão em particular.

Vários observatórios terrestres e espaciais começaram a estudar GRB 190114C. Os astrónomos europeus receberam tempo de observação com o Telescópio Espacial Hubble para observar a explosão de raios-gama, estudar o seu ambiente e descobrir como esta emissão extrema é produzida.

“As observações do Hubble sugerem que esta explosão em particular estava num ambiente muito denso, bem no meio de uma galáxia brilhante a 5 mil milhões de anos-luz de distância,” explicou um dos autores principais, Andrew Levan do Instituto para Matemática, Departamento de Astrofísica e Física de Partículas da Universidade Radboud na Holanda. “Isto é realmente invulgar e sugere que talvez seja por isso que produziu esta radiação excepcionalmente poderosa.”

Os astrónomos usaram o Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA, juntamente com o VLT (Very Large Telescope) do ESO e o ALMA (Atacama Large Milimeter/submilimeter Array) para estudar a galáxia hospedeira deste GRB. O instrumento WFC3 (Wide Field Camera 3) foi fundamental para estudar se as propriedades ambientais do sistema hospedeiro, composto por um par próximo de galáxias em interacção, podem ter contribuído para a produção destes fotões altamente energéticos. O GRB ocorreu dentro da região nuclear de uma galáxia massiva, um local bastante único. Isto é indicativo de um ambiente mais denso do que aquele onde os GRBs são normalmente observados e poderá ter sido crucial para a produção dos fotões altamente energéticos observados.

“Os cientistas têm tentado observar emissão de energia muito alta a partir de explosões de raios-gama há muito tempo,” explicou o autor principal Antonio Ugarte Postigo do Instituto de Astrofísica da Universidade da Andaluzia na Espanha. “Esta nova observação é um passo vital para o entendimento das explosões de raios-gama, dos seus arredores imediatos e de como a matéria se comporta quando se move a 99,999% da velocidade da luz.”

Astronomia On-line
22 de Novembro de 2019

 

2792: Explosões cósmicas podem ser mais rápidas do que a luz (e respeitar Einstein)

CIÊNCIA

Image Team / Canva

Existem explosões cósmicas que criam explosões de raios gama que podem ser mais rápidas do que a luz nas nuvens de gás circundantes, fazendo-o sem violar a Teoria da Relatividade de Albert Einstein. 

Esta é a conclusão de uma nova investigação levada a cabo por Jon Hakkila, do Charleston College, e Robert Nemiroff, da Michigan University of Technology, recentemente publicada na revista científica especializada The Astrophysical Journal.

De acordo com os cientistas, estes jactos superluminais podem criar a reversibilidade no tempo que se vê nas curvas de luz de explosão de raios gama.

No entanto, explica os cientistas numa nota, estes jactos não violam a lei de Einstein, uma vez que apenas se movem mais rápido do que a luz através do jacto gerado pela explosão, e não mais rápido do que a luz através do vácuo.

Citado em comunicado, e a título de exemplo, Hakkila diz que uma boa forma de visualizar este movimento superluminal é ao imaginar alguém numa margem de um lago a fazer saltar uma pedra sobre a água na direcção de uma outra pessoa.

A pedra que salta move-se pelo ar entre saltos mais rápidos do que as ondas que gera através da água. Segundo Hakkila, a pessoa na outra margem veria as ondas criados por cada salto da pedra que se aproxima em sentido inverso: as ondas do salto mais recente chegariam primeiro do que as do salto final.

A explicação para a explosão superluminal agora apresentada no novo artigo conserva muitas características dos modelos aceites como jactos de raios gama. Contudo, acrescenta Nemiroff, o cenário proposto envolve a radiação de Cherenkov, um tipo de luz criada pelo movimento superluminal que antes não era considerado importante para gerar curvas de luz a partir de explosões de raios gama.

“Os modelos padrão de explosão de raios gama negligenciaram as propriedades da curva de luz reversível ao longo do tempo (…) O movimento do jacto superluminal tem estas propriedades em consideração e mantém um grande número de características do Modelo Padrão”, rematou o cientista.

ZAP //

Por ZAP
7 Outubro, 2019