Por mais de sessenta anos, os astrônomos exploram o Universo em busca de fontes de raios-X. Conhecida por estar associada a estrelas, nuvens de gás superaquecido, meios interestelares e eventos destrutivos, a detecção de raios-x cósmicos é um trabalho desafiador. Nas últimas décadas, os astrônomos foram beneficiados imensamente pela implantação de telescópios orbitais como o Observatório de Raios-X Chandra.
Desde que foi lançado em 23 de julho de 1999, Chandra é a principal missão da NASA em astronomia de raios-X. E na semana passada (na quinta-feira, 30 de março de 2017), o Observatório realizou algo muito impressionante. Usando seu conjunto de instrumentos avançados, o observatório capturou um flash misterioso vindo do espaço profundo. Além de ser a fonte de raios-X mais profunda já observada, também revelou o que poderia ser um fenômeno inteiramente novo.
Localizada na região do céu conhecida como Chandra Deep Field-South (CDF-S), essa fonte de emissão de raios-X parecia ter vindo de uma pequena galáxia localizada a aproximadamente 10,7 bilhões de anos-luz da Terra. Ele também tinha algumas propriedades notáveis, produzindo mais energia no espaço de alguns minutos que todas as estrelas da galáxia combinadas.
Originalmente detectada em 2014 por uma equipe de pesquisadores da Penn State University e da Pontifícia Universidade Católica do Chile em Santiago, Chile, essa fonte nem sequer foi detectada na faixa de raios-X a princípio. No entanto, rapidamente chamou a atenção da equipe, uma vez que entrou em erupção e tornou-se 1000 mais brilhante no espaço de algumas horas. Nesse ponto, os pesquisadores começaram a coletar dados usando o espectrômetro de imagens CCD avançadas da Chandra.
Um dia após o surto, a fonte de raios X havia desaparecido a tal ponto que Chandra não era mais capaz de detectá-lo. Como Niel Brandt - o professor de Astronomia e Astrofísica Verne M. Willaman da Penn State e parte da equipe que a observou pela primeira vez - descreveu a descoberta em um comunicado de imprensa da Penn State:
“Essa fonte explosiva foi um bônus surpresa maravilhoso que descobrimos acidentalmente em nossos esforços para explorar o domínio pouco compreendido do universo de raios-X ultra-fraco. Definitivamente, ficamos 'felizes' com essa descoberta e agora temos um novo e excitante fenômeno transitório para explorar nos próximos anos. ”
Milhares de horas de dados herdados dos Telescópios Espaciais Hubble e Spitzer foram então consultados para determinar a localização da fonte de raios-X do CDF-S. E embora os cientistas tenham conseguido determinar que a imagem da fonte de raios-X a colocava além de qualquer coisa que já havia sido observada antes, eles não estão totalmente claros sobre o que poderia ter causado isso.
Por um lado, pode ser o resultado de algum tipo de evento destrutivo, ou algo que os cientistas nunca viram antes. A razão para isso tem a ver com o fato de que as explosões de raios-X também vêm com uma explosão de raios gama (GRB), que parece estar faltando aqui. Essencialmente, os GRBs são explosões lançadas que são desencadeadas pelo colapso de uma estrela massiva ou pela fusão de duas estrelas de nêutrons (ou uma estrela de nêutrons com um buraco negro).
Por esse motivo, três possíveis explicações foram sugeridas. No primeiro, a fonte de raios X do CDF-S é realmente o resultado de uma estrela ou fusão em colapso, mas os jatos resultantes não estão apontados para a Terra. No segundo, o mesmo cenário é responsável pela fonte de raios-x, mas o GRB está além da pequena galáxia. A terceira explicação possível é que o evento foi causado por um buraco negro de tamanho médio destruindo uma estrela anã branca.
Infelizmente, nenhuma dessas explicações parece se encaixar nos dados. No entanto, essa equipe de pesquisa também observou que essas possibilidades não são tão bem compreendidas, uma vez que nenhuma foi testemunhada no Universo. Como Franz Bauer - um astrônomo da Pontifícia Universidade Católica do Chile - disse: "Desde a descoberta desta fonte, estamos lutando para entender sua origem. É como se tivéssemos um quebra-cabeça, mas não tivéssemos todas as peças ".
Não só Chandra não observou outras fontes de raios-X como esta durante os 17 anos em que pesquisou a região CDF-S, mas nenhum evento semelhante foi observado pelo telescópio espacial em qualquer lugar do Universo durante suas quase duas décadas de operação. . Além disso, esse evento foi mais brilhante, durou mais e ocorreu em uma galáxia hospedeira menor e mais jovem do que em outras fontes inexplicáveis de raios-X.
Por tudo isso, a única resposta parece ser que o evento foi provavelmente o resultado de um evento cataclísmico, como uma estrela de nêutrons ou uma anã branca sendo dilacerada. Mas o fato de que nenhuma das explicações mais plausíveis parece dar conta de suas características peculiares parece sugerir que os astrônomos podem ter testemunhado um tipo inteiramente novo de evento cataclísmico.
O estudo da equipe - "Uma nova e fraca população de transientes a raios X" - está disponível online e será publicado na edição de junho de 2017 da revista. Avisos mensais da Royal Astronomical Society. Enquanto isso, os astrônomos examinam os dados adquiridos por Chandra e outros observatórios de raios-X - como o XMM-Newton da ESA e a Swift Gamma-Ray Burst Mission da NASA - para ver se conseguem encontrar outras instâncias desse tipo de evento. .
E, é claro, pesquisas futuras realizadas com Chandra e telescópios de raios X de próxima geração também estarão atentas a esse tipo de rajada de raios X de curta duração e alta energia. É sempre bom quando o Universo nos joga uma bola curva. Não apenas nos mostra que temos mais a aprender, mas também nos ensina que nunca devemos nos tornar complacentes em nossas teorias.
Não deixe de conferir também esta animação da fonte de raios-X do CDF-S, cortesia do Chandra X-ray Observatory:
