Primeira Detecção de Ondas de Rádio Polarizadas em Jatos de Raios Gama

Concepção artística de um jato de raios Gama ao longo do tempo e os pequenos fragmentos de campos magnéticos presentes, como revelado por novas pesquisas.

A boa sorte e o equipamento científico de última geração permitiram aos cientistas observar um jato de raios gama com um rádio-telescópio e detectar a polarização de ondas de rádio pela primeira vez - aproximando-nos de uma compreensão do que causa as explosões mais poderosas do Universo.
As rajadas de raios gama (GRBs) são as explosões mais enérgicas do Universo, irradiando poderosos jatos que percorrem o espaço a mais de 99,9% da velocidade da luz. É produzido  por uma estrela muito mais massiva do que o nosso sol colapsando no final de sua vida para formar um buraco negro.
Estudar a luz dos jatos de raios Gama ao detectá-la viajando pelo espaço é a nossa melhor esperança de entender como esses poderosos jatos são formados, mas os cientistas precisam ser rápidos para posicionar seus telescópios e obter os melhores dados. A detecção de ondas de rádio polarizadas a partir do jato de uma explosão, possibilitada por uma nova geração de radiotelescópios avançados, oferece novas pistas para esse mistério.
A luz desse evento específico, conhecida como GRB 190114C, que explodiu com a força de milhões de sóis há cerca de 4,5 bilhões de anos, alcançou o Observatório Neil Gehrels Swift da NASA em 14 de janeiro de 2019.
Um alerta rápido do Swift permitiu que a equipe de pesquisa dirigisse o telescópio ALMA, no Chile, para observar a explosão apenas duas horas após a descoberta do Swift. Duas horas depois, a equipe pôde observar o GRB a partir do telescópio Very Large Array (VLA) Karl G. Jansky, quando se tornou visível no Novo México, EUA.
A combinação das medições desses observatórios permitiu que a equipe de pesquisa determinasse a estrutura dos campos magnéticos dentro do próprio jato, o que afeta como a luz do rádio é polarizada.
Teorias preveem arranjos diferentes de campos magnéticos dentro do jato dependendo da origem dos campos, então a captura de dados de rádio permitiu que os pesquisadores testassem essas teorias com observações de telescópios pela primeira vez.
A equipe de pesquisa composta por várias universidades descobriu que apenas 0,8% da luz do jato foi polarizada, o que significa que o campo magnético do jato foi ordenado somente através de fragmentos relativamente pequenos - cada uma com menos de 1% do diâmetro do jato. Fragmentos maiores teriam produzido luz mais polarizada.
Essas medições sugerem que os campos magnéticos podem desempenhar um papel estrutural menos significativo nos jatos GRB do que se pensava anteriormente.
Isso nos ajuda a restringir as explicações possíveis sobre a causa que potencializa essas extraordinárias explosões. O estudo foi publicado na revista Astrophysical Journal Letters.
O primeiro autor, Tanmoy Laskar, do grupo de Astrofísica da Universidade de Bath, disse: "Queremos entender por que algumas estrelas produzem esses jatos extraordinários quando morrem e o mecanismo pelo qual esses jatos são alimentados - os fluxos mais rápidos conhecidos no Universo, movendo-se a velocidades próximas à da luz e brilhando com a incrível luminosidade de mais de um bilhão de sóis combinados.
A doutora Kate Alexander, que liderou as observações do VLA, disse: "Os dados de frequência mais baixa do VLA ajudaram a confirmar que estávamos vendo a luz do próprio jato, e não da interação do jato com seu ambiente".
O Dr. Laskar acrescentou: "Esta medida abre uma nova janela para a ciência de GRB e os estudos de jatos astrofísicos energéticos. Gostaríamos de entender se o baixo nível de polarização medido neste evento é característico de todos os GRBs e, em caso afirmativo, o que isso poderia nos dizer sobre as estruturas magnéticas nos jatos GRB e o papel dos campos magnéticos na alimentação de jatos em todo o Universo".
A equipe de pesquisa planeja procurar mais GRBs para continuar a desvendar os mistérios das maiores explosões do Universo.

Fonte: Space Daily via Univesity of Bath