{"id":7180,"date":"2024-07-30T06:14:25","date_gmt":"2024-07-30T05:14:25","guid":{"rendered":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/?p=7180"},"modified":"2024-07-30T06:18:36","modified_gmt":"2024-07-30T05:18:36","slug":"fermi-descobre-nova-caracteristica-na-explosao-de-raios-gama-mais-brilhante-ja-observada","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/2024\/07\/30\/fermi-descobre-nova-caracteristica-na-explosao-de-raios-gama-mais-brilhante-ja-observada\/","title":{"rendered":"Fermi descobre nova caracter\u00edstica na explos\u00e3o de raios gama mais brilhante j\u00e1 observada"},"content":{"rendered":"
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Nesta ilustra\u00e7\u00e3o, um jato de part\u00edculas que se move quase \u00e0 velocidade da luz emerge de uma estrela massiva. O n\u00facleo da estrela ficou sem combust\u00edvel e colapsou num buraco negro. Alguma da mat\u00e9ria que rodopiava em dire\u00e7\u00e3o ao buraco negro foi redirecionada para jatos duplos disparados em dire\u00e7\u00f5es opostas. Vemos uma explos\u00e3o de raios gama quando um destes jatos aponta diretamente para a Terra.\nCr\u00e9dito: Laborat\u00f3rio de Imagens Conceptuais do Centro de Voo Espacial Goddard da NASA<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Em outubro de 2022, os astr\u00f3nomos ficaram surpreendidos com a mais brilhante explos\u00e3o de raios gama (GRB, sigla inglesa para “gamma-ray burst”), rapidamente apelidada de BOAT (“brightest of all time”, a mais brilhante de todos os tempos). Agora, uma equipa cient\u00edfica internacional relata que os dados do Telesc\u00f3pio Espacial de Raios Gama Fermi da NASA revelam uma caracter\u00edstica nunca antes vista.<\/p>\n\n\n\n

“Poucos minutos ap\u00f3s a erup\u00e7\u00e3o da BOAT, o GBM (Gamma-ray Burst Monitor) do Fermi registou um pico de energia invulgar que chamou a nossa aten\u00e7\u00e3o”, disse a investigadora principal Maria Edvige Ravasio da Universidade Radboud em Nijmegen, Pa\u00edses Baixos, associada ao Observat\u00f3rio de Brera, parte do INAF (Istituto Nazionale di Astrofisica) em Merate, It\u00e1lia. “Quando vi o sinal pela primeira vez, fiquei arrepiada. A nossa an\u00e1lise desde ent\u00e3o mostra que \u00e9 a primeira linha de emiss\u00e3o de alta confian\u00e7a alguma vez observada em 50 anos de estudo de GRBs”.<\/p>\n\n\n\n

O artigo cient\u00edfico acerca da descoberta foi publicado na edi\u00e7\u00e3o de 26 de julho da revista Science.<\/p>\n\n\n\n

Quando a mat\u00e9ria interage com a luz, a energia pode ser absorvida e reemitida de formas caracter\u00edsticas. Estas intera\u00e7\u00f5es podem aumentar ou diminuir o brilho de determinadas cores (ou energias), produzindo caracter\u00edsticas chave vis\u00edveis quando a luz \u00e9 espalhada, como um arco-\u00edris, num espetro. Estas caracter\u00edsticas podem revelar uma grande quantidade de informa\u00e7\u00f5es, como por exemplo os elementos qu\u00edmicos envolvidos na intera\u00e7\u00e3o. A energias mais elevadas, as caracter\u00edsticas espetrais podem revelar processos espec\u00edficos de part\u00edculas, como a aniquila\u00e7\u00e3o de mat\u00e9ria e antimat\u00e9ria para produzir raios gama.<\/p>\n\n\n\n

“Embora alguns estudos anteriores tenham relatado poss\u00edveis evid\u00eancias de caracter\u00edsticas de absor\u00e7\u00e3o e emiss\u00e3o noutras GRBs, o escrut\u00ednio subsequente revelou que tudo isto poderia ser apenas flutua\u00e7\u00f5es estat\u00edsticas. O que vemos na BOAT \u00e9 diferente”, disse o coautor Om Sharan Salafia do Observat\u00f3rio INAF-Brera em Mil\u00e3o, It\u00e1lia. “Determin\u00e1mos que a probabilidade desta caracter\u00edstica ser apenas uma flutua\u00e7\u00e3o de ru\u00eddo \u00e9 inferior a uma em meio bili\u00e3o.”<\/p>\n\n\n\n

As GRBs s\u00e3o as explos\u00f5es mais poderosas do cosmos e emitem grandes quantidades de raios gama, a forma mais energ\u00e9tica de luz. O tipo mais comum ocorre quando o n\u00facleo de uma estrela massiva esgota o seu combust\u00edvel, entra em colapso e forma um buraco negro que gira rapidamente. A mat\u00e9ria que cai no buraco negro gera jatos de part\u00edculas com dire\u00e7\u00f5es opostas que atravessam as camadas exteriores da estrela quase \u00e0 velocidade da luz. Detetamos GRBs quando um destes jatos aponta quase diretamente para a Terra.<\/p>\n\n\n\n

A BOAT, formalmente conhecida como GRB 221009A, entrou em erup\u00e7\u00e3o no dia 9 de outubro de 2022 e saturou imediatamente a maioria dos detetores de raios gama em \u00f3rbita, incluindo os do Fermi. Este facto impediu os cientistas de medir a parte mais intensa da explos\u00e3o. As observa\u00e7\u00f5es reconstru\u00eddas, juntamente com argumentos estat\u00edsticos, sugerem que a BOAT, se fizer parte da mesma popula\u00e7\u00e3o de GRBs anteriormente detetadas, foi provavelmente a explos\u00e3o mais brilhante a aparecer nos c\u00e9us da Terra em 10.000 anos.<\/p>\n\n\n\n

A suposta linha de emiss\u00e3o aparece quase 5 minutos depois da explos\u00e3o ter sido detetada e muito depois de ter escurecido o suficiente para acabar com os efeitos de satura\u00e7\u00e3o no Fermi. A linha persistiu durante pelo menos 40 segundos e a emiss\u00e3o atingiu um pico de energia de cerca de 12 MeV (milh\u00f5es de eletr\u00f5es-volt). Para compara\u00e7\u00e3o, a energia da luz vis\u00edvel varia entre 2 e 3 eletr\u00f5es-volt.<\/p>\n\n\n\n

Ent\u00e3o, o que \u00e9 que produziu esta caracter\u00edstica espetral? A equipa considera que a fonte mais prov\u00e1vel \u00e9 a aniquila\u00e7\u00e3o de eletr\u00f5es e dos seus hom\u00f3logos antimat\u00e9ria, os positr\u00f5es.<\/p>\n\n\n\n

“Quando um eletr\u00e3o e um positr\u00e3o colidem, aniquilam-se, produzindo um par de raios gama com uma energia de 0,511 MeV”, disse o coautor Gor Oganesyan do Instituto Cient\u00edfico Gran Sasso e do Laborat\u00f3rio Nacional Gran Sasso em L’Aquila, It\u00e1lia. “Como estamos a olhar para o jato, onde a mat\u00e9ria se move quase \u00e0 velocidade da luz, esta emiss\u00e3o sofre um grande desvio para o azul e \u00e9 empurrada para energias muito mais elevadas”.<\/p>\n\n\n\n

Se esta interpreta\u00e7\u00e3o estiver correta, para produzir uma linha de emiss\u00e3o com um pico de 12 MeV, as part\u00edculas aniquiladoras deveriam estar a mover-se na nossa dire\u00e7\u00e3o a cerca de 99,9% da velocidade da luz.<\/p>\n\n\n\n

“Ap\u00f3s d\u00e9cadas de estudo destas incr\u00edveis explos\u00f5es c\u00f3smicas, ainda n\u00e3o compreendemos os pormenores do funcionamento destes jatos”, comentou Elizabeth Hays, cientista do projeto Fermi no Centro de Voo Espacial Goddard da NASA em Greenbelt, Maryland, EUA. “Encontrar pistas como esta not\u00e1vel linha de emiss\u00e3o vai ajudar os cientistas a investigar mais profundamente este ambiente extremo.”<\/p>\n\n\n\n

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