{"id":5287,"date":"2022-07-29T06:23:57","date_gmt":"2022-07-29T05:23:57","guid":{"rendered":"http:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/?p=5287"},"modified":"2022-07-29T06:23:58","modified_gmt":"2022-07-29T05:23:58","slug":"telescopios-ajudam-a-descobrir-as-origens-de-grbs-naufragos","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/2022\/07\/29\/telescopios-ajudam-a-descobrir-as-origens-de-grbs-naufragos\/","title":{"rendered":"Telesc\u00f3pios ajudam a descobrir as origens de GRBs “n\u00e1ufragos”"},"content":{"rendered":"\n

Uma s\u00e9rie de explos\u00f5es de raios-gama (ou em ingl\u00eas GRB – gamma-ray burst) aparecem como flashes solit\u00e1rios altamente energ\u00e9ticos longe de qualquer casa gal\u00e1ctica \u00f3bvia, levantando quest\u00f5es sobre as suas verdadeiras origens e dist\u00e2ncias. Utilizando dados de alguns dos telesc\u00f3pios mais poderosos da Terra e no espa\u00e7o, incluindo o Observat\u00f3rio W. M. Keck e o Gemini North em Maunakea, Hawaii, os astr\u00f3nomos podem finalmente ter encontrado as suas verdadeiras origens – uma popula\u00e7\u00e3o de gal\u00e1xias distantes a quase 10 mil milh\u00f5es de anos-luz de dist\u00e2ncia.<\/p>\n\n\n\n

Uma equipa internacional de astr\u00f3nomos descobriu que certos GRBs curtos n\u00e3o tiveram origem como n\u00e1ufragos na vastid\u00e3o do espa\u00e7o intergal\u00e1ctico, tal como inicialmente apareceram. Um estudo mais profundo, recorrendo a v\u00e1rios observat\u00f3rios, descobriu ao inv\u00e9s que estes GRBs isolados ocorreram, de facto, em gal\u00e1xias notavelmente distantes – e, portanto, fracas – at\u00e9 10 mil milh\u00f5es de anos-luz de dist\u00e2ncia.<\/p>\n\n\n

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Esta impress\u00e3o de artista ilustra a fus\u00e3o de duas estrelas de neutr\u00f5es, o que produz o evento notavelmente breve (1 a 2 segundos), mas intensamente poderoso, conhecido como um GRB curto. A explos\u00e3o correspondente, conhecida como uma quilonova, tamb\u00e9m forja os elementos mais pesados do Universo, tais como ouro e platina. Observa\u00e7\u00f5es recentes descobriram que algumas destas explos\u00f5es, em vez de ocorrerem na vastid\u00e3o do espa\u00e7o intergal\u00e1ctico, como foi inicialmente sugerido, acontecem na realidade em gal\u00e1xias anteriormente desconhecidas no Universo muito distante, at\u00e9 10 mil milh\u00f5es de anos-luz de dist\u00e2ncia. Os dois telesc\u00f3pios Gemini do NOIRLab foram fundamentais para ajudar a fazer esta descoberta.
Cr\u00e9dito: NOIRLab\/NSF\/AURA\/J. da Silva\/Spaceengine<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Esta descoberta sugere que os GRBs curtos, que se formam durante as colis\u00f5es de estrelas de neutr\u00f5es, podem ter sido mais comuns no passado do que o esperado. Dado que as fus\u00f5es de estrelas de neutr\u00f5es formam elementos pesados, incluindo ouro e platina, o Universo pode ter sido semeado com metais preciosos mais cedo do que se esperava tamb\u00e9m.<\/p>\n\n\n\n

O estudo foi aceite para publica\u00e7\u00e3o na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society e est\u00e1 dispon\u00edvel no site de pr\u00e9-impress\u00e3o arXiv.org.<\/p>\n\n\n\n

“Muitos GRBs curtos s\u00e3o encontrados em gal\u00e1xias brilhantes relativamente pr\u00f3ximas de n\u00f3s, mas alguns deles parecem n\u00e3o ter casa gal\u00e1ctica correspondente”, disse Brendan O’Connor, autor principal do estudo e astr\u00f3nomo da Universidade de Maryland e da Universidade George Washington. “Ao identificarmos a origem dos GRBs curtos, conseguimos passar a pente fino a enorme quantidade de dados de m\u00faltiplos observat\u00f3rios para encontrar o fraco brilho de gal\u00e1xias que eram simplesmente demasiado distantes para serem antes reconhecidas”.<\/p>\n\n\n\n

Metodologia<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Esta limpeza c\u00f3smica exigiu o poder combinado de alguns dos telesc\u00f3pios mais poderosos da Terra e no espa\u00e7o, incluindo dois observat\u00f3rios no Hawaii – o Observat\u00f3rio W. M. Keck e o telesc\u00f3pio Gemini North – bem como o telesc\u00f3pio Gemini South no Chile. Os dois telesc\u00f3pios Gemini perfazem o Observat\u00f3rio Internacional Gemini, operado pelo NOIRLab da NSF (National Science Foundation). Outros observat\u00f3rios envolvidos nesta investiga\u00e7\u00e3o incluem o Telesc\u00f3pio Espacial Hubble da NASA\/ESA, o LDT (Lowell Discovery Telescope) no Arizona, o GTC (Gran Telescopio Canarias) na Espanha e o VLT (Very Large Telescope) do ESO no Chile.<\/p>\n\n\n\n

Os investigadores come\u00e7aram a sua busca analisando dados de 120 GRBs capturados por dois instrumentos a bordo do Observat\u00f3rio Neil Gehrels Swift da NASA: o BAT (Burst Alert Telescope), que sinalizou que tinha sido detetada uma explos\u00e3o; e o XRT (X-ray Telescope), que identificou a localiza\u00e7\u00e3o geral do brilho de raios-X do GRB. Estudos adicionais do seu brilho remanescente, feitos com o Observat\u00f3rio Lowell, identificaram com maior precis\u00e3o a localiza\u00e7\u00e3o dos GRBs.<\/p>\n\n\n\n

Os estudos posteriores descobriram que 43 dos GRBs curtos n\u00e3o estavam associados a nenhuma gal\u00e1xia conhecida e apareceram no espa\u00e7o comparativamente vazio entre as gal\u00e1xias.<\/p>\n\n\n

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Esta imagem captada pelo telesc\u00f3pio Gemini North revela o lar gal\u00e1ctico anteriormente n\u00e3o reconhecido da explos\u00e3o de raios-gama identificada como GRB 151229A. Os astr\u00f3nomos calculam que esta explos\u00e3o, que se situa na dire\u00e7\u00e3o da constela\u00e7\u00e3o Capric\u00f3rnio, ocorreu h\u00e1 aproximadamente 9 mil milh\u00f5es de anos.
Cr\u00e9dito: Observat\u00f3rio Internacional Gemini\/NOIRLab\/NSF\/AURA; agradecimentos – processamento de imagem: T.A. Rector (Universidade do Alaska em Anchorage\/NOIRLab da NSF), M. Zamani (NOIRLab da NSF) & D. de Martin (NOIRLab da NSF)<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

“Estes GRBs sem ‘casa gal\u00e1ctica’ apresentavam-se um mist\u00e9rio intrigante e os astr\u00f3nomos tinham proposto duas explica\u00e7\u00f5es para a sua exist\u00eancia aparentemente isolada”, disse O’Connor.<\/p>\n\n\n\n

Uma hip\u00f3tese era que as estrelas de neutr\u00f5es progenitoras se formaram como um par bin\u00e1rio dentro de uma gal\u00e1xia distante, entraram \u00e0 deriva no espa\u00e7o intergal\u00e1ctico e eventualmente se fundiram milhares de milh\u00f5es de anos mais tarde. A outra hip\u00f3tese era que as estrelas de neutr\u00f5es se fundiram a muitos milhares de milh\u00f5es de anos-luz de dist\u00e2ncia nas suas gal\u00e1xias hospedeiras, que agora aparecem extremamente fracas devido \u00e0 sua vasta dist\u00e2ncia da Terra.<\/p>\n\n\n\n

“Ach\u00e1mos que este segundo cen\u00e1rio era o mais plaus\u00edvel para explicar uma grande fra\u00e7\u00e3o de eventos sem gal\u00e1xia hospedeira”, disse O’Connor. “Utiliz\u00e1mos ent\u00e3o os telesc\u00f3pios mais poderosos da Terra para recolher imagens profundas das posi\u00e7\u00f5es dos GRBs e descobrimos gal\u00e1xias de outra maneira invis\u00edveis a 8-10 mil milh\u00f5es de anos-luz da Terra”.<\/p>\n\n\n\n

Para fazer estas dete\u00e7\u00f5es, os astr\u00f3nomos utilizaram uma variedade de instrumentos \u00f3ticos e infravermelhos, incluindo o LRIS (Low Resolution Imaging Spectrometer) e o MOSFIRE (Multi-Object Spectrograph for Infrared Exploration) do Observat\u00f3rio Keck, bem como os dois GMOS (Gemini Multi-Object Spectrographs) acoplados em ambos o Gemini North como no Gemini South.<\/p>\n\n\n\n

O que se segue<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Este resultado pode ajudar os astr\u00f3nomos a melhor compreender a evolu\u00e7\u00e3o qu\u00edmica do Universo. A fus\u00e3o de estrelas de neutr\u00f5es desencadeia uma s\u00e9rie de rea\u00e7\u00f5es nucleares em cascata que s\u00e3o necess\u00e1rias para produzir metais pesados, como ouro, platina e t\u00f3rio. A redu\u00e7\u00e3o da escala de tempo c\u00f3smico na fus\u00e3o de estrelas de neutr\u00f5es significa que o jovem Universo era muito mais rico em elementos pesados do que se pensava anteriormente.<\/p>\n\n\n\n

“Isto empurra a escala de tempo para tr\u00e1s quando o Universo recebeu o ‘toque Midas’ e se tornou semeado com os elementos mais pesados da tabela peri\u00f3dica”, disse O’Connor.<\/p>\n\n\n\n

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