As explosões de raios gama estão entre os eventos mais enérgicos e explosivos do Universo. Eles também são de curta duração, de alguns milissegundos a cerca de um minuto. Isso sempre tornou difícil para os astrônomos observar uma explosão de raios gama em detalhes.
Usando uma ampla gama de observações de telescópios terrestres e espaciais, uma equipe internacional liderada por astrônomos da Universidade de Maryland criou uma das descrições mais detalhadas de uma explosão de raios gama até o momento. O evento, chamado GRB 160625B, revelou detalhes-chave sobre a fase inicial "rápida" das rajadas de raios gama e a evolução dos grandes jatos de matéria e energia que se formam como resultado da explosão. As descobertas do grupo foram publicadas na edição de 27 de julho de 2017 da revista Nature.
"As rajadas de raios gama são eventos catastróficos, relacionadas à explosão de estrelas massivas 50 vezes maior que o Sol. Se você classificar todas as explosões no Universo com base no seu poder, as rajadas de raios gama estarão logo atrás do Big Bang", disse Eleonora Troja, pesquisadora assistente do UMD Department of Astronomy e principal autora do trabalho de pesquisa. "Em questão de segundos, o processo pode emitir tanta energia como uma estrela do tamanho do nosso sol durante toda sua vida. Estamos muito interessados em saber como isso é possível".
As observações do grupo fornecem as primeiras respostas para algumas perguntas de longa data sobre como uma explosão de raios gama evolui à medida que a estrela colapsa para se tornar um buraco negro. Primeiro, os dados sugerem que o buraco negro produz um campo magnético forte que inicialmente domina os jatos de emissão de energia. Então, à medida que o campo magnético quebra, a matéria assume e começa a dominar os jatos. A maioria dos pesquisadores achava que os jatos eram dominados pela matéria ou o campo magnético, mas não os dois. Os resultados atuais sugerem que ambos os fatores desempenham papéis fundamentais.
Os dados também sugerem que a radiação síncroton - que resulta quando os elétrons são acelerados em uma via curva ou espiral - alimenta a fase inicial, extremamente brilhante da explosão, conhecida como fase "rápida". Os astrônomos consideraram dois outros candidatos principais, além da radiação síncrotron: radiação de corpo negro, que resulta da emissão de calor de um objeto e da radiação Compton inversa, que resulta quando uma partícula acelerada transfere energia para um fóton.
"A radiação síncrotron é o único mecanismo de emissão que pode criar o mesmo grau de polarização e o mesmo espectro observado no início da explosão", disse Troja. "Nosso estudo fornece evidências convincentes de que a emissão rápida de raios gama é impulsionada pela radiação síncrotron. Esta é uma conquista importante porque, apesar de décadas de investigação, o mecanismo físico que impulsiona rajadas de raios gama ainda não tinha sido identificado inequivocamente".
"Explosões de raios gama ocorrem a distâncias cosmológicas muito grande, com algumas datando em épocas próximas ao nascimento do Universo", disse Alexander Kutyrev, pesquisador associado do Departamento de Astronomia da UMD e co-autor do trabalho de pesquisa. "Os eventos são imprevisíveis e, uma vez que a explosão ocorre, desaparece. Temos a sorte de ter observações de uma grande variedade de fontes, especialmente durante a fase inicial "rápida", que é muito difícil de capturar".
Fonte: Space Daily
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