Crédito de imagem: NASA
Até recentemente, os astrônomos pensavam que quase dois terços das explosões de raios gama - as explosões conhecidas mais poderosas do Universo - não pareciam deixar o brilho da luz. Tudo o que resta é o brilho posterior, que os astrônomos podem estudar para tentar entender o que causou a explosão. A sonda HETE da NASA determinou rapidamente as posições de 15 explosões de raios gama e passou essas informações aos astrônomos para acompanhar os telescópios ópticos. Nesse caso, apenas um não teve pós-brilho. Portanto, parece que as sequelas posteriores são comuns, basta olhar rapidamente.
Os astrônomos resolveram o mistério de por que quase dois terços de todas as explosões de raios gama, as explosões mais poderosas do Universo, parecem não deixar rastro ou brilho posterior: em alguns casos, eles não estavam olhando rápido o suficiente.
Uma nova análise do rápido HETE (High Energy Transient Explorer) da NASA, que localiza explosões e direciona outros satélites e telescópios para a explosão em questão de minutos (e às vezes segundos), revela que a maioria das explosões de raios gama provavelmente tem algum brilho depois de tudo.
Os cientistas anunciaram esses resultados hoje em uma conferência de imprensa na Conferência Gamma Ray Burst de 2003 em Santa Fe, Nova York, um ponto culminante de um ano de dados HETE.
"Durante anos, pensamos nas explosões escuras de raios gama como sendo mais anti-sociais do que o gato de Cheshire, sem ter a cortesia de deixar um sorriso visível para trás quando desapareceram", disse o investigador principal do HETE, George Ricker, do Instituto de Tecnologia de Massachusetts, em Massachusetts. Cambridge, Massachusetts.
“Agora finalmente estamos vendo esse sorriso. Pouco a pouco, explosão por explosão, o mistério dos raios gama está se desenrolando. Este novo resultado HETE implica que agora temos uma maneira de estudar a maioria das explosões de raios gama, e não apenas um terço. ”
Explosões de raios gama, provavelmente anunciando o nascimento de um buraco negro, duram apenas alguns milissegundos a mais de um minuto e depois desaparecem para sempre. Os cientistas dizem que muitas explosões parecem emanar da implosão de estrelas massivas, mais de 30 vezes a massa do Sol. Eles são aleatórios e podem ocorrer em qualquer parte do céu a uma taxa de cerca de uma por dia. O pós-brilho, persistente em raios-X de baixa energia e luz óptica por horas ou dias, oferece os principais meios para estudar a explosão.
A falta de um brilho posterior em dois terços de todas as explosões levou os cientistas a especular que a explosão específica de raios gama pode estar muito longe (de modo que a luz ótica é "desviada para vermelho" para comprimentos de onda não detectáveis com telescópios ópticos) ou a explosão ocorreu em regiões poeirentas de formação de estrelas (onde a poeira esconde o brilho posterior).
Mais razoavelmente, disse Ricker, a maioria das explosões escuras está realmente formando pós-brilho, mas os pós-brilho podem desaparecer inicialmente muito rapidamente. Um pós-brilho é produzido quando os detritos da explosão inicial se transformam em gás existente nas regiões interestelares, criando ondas de choque e aquecendo o gás até que brilhe. Se o brilho posterior desaparecer inicialmente muito rápido porque as ondas de choque são muito fracas ou o gás é muito tênue, o sinal óptico pode cair vertiginosamente abaixo do nível em que os astrônomos podem buscá-lo e rastreá-lo. Mais tarde, o brilho posterior pode diminuir sua taxa de declínio - mas é tarde demais para que os astrônomos ópticos recuperem o sinal.
O HETE, uma missão internacional montada e operada pelo MIT para a NASA, determina um local rápido e preciso para cerca de duas explosões por mês. No ano passado, a minúscula, mas poderosa, câmera de raio X macio (SXC) da HETE, um dos três principais instrumentos, determinou com precisão as posições para 15 rajadas de raios gama. Surpreendentemente, apenas uma das quinze explosões do SXC provou estar escura, enquanto dez seriam esperadas com base nos resultados do satélite anterior.
Uma equipe liderada pelo MIT concluiu que o motivo pelo qual finalmente foram encontradas sequelas posteriores é duplo: Os locais precisos e rápidos do SXC burst estão sendo pesquisados rápida e mais minuciosamente pelos astrônomos ópticos; e as explosões SXC são um pouco mais brilhantes em raios X do que as mais comuns estudadas pela maioria dos satélites anteriores e, portanto, a luz óptica associada também é mais brilhante.
Portanto, o HETE parece ter respondido por quase 15% das explosões de raios gama, reduzindo bastante a gravidade do problema de "falta de brilho posterior". Estudos planejados por equipes de astrônomos ópticos ao longo do próximo ano devem reduzir ainda mais e possivelmente até eliminar a discrepância restante.
Os caçadores de raios gama são desafiados. Devido à natureza dos raios gama e raios X, que não podem ser focados como a luz óptica, o HETE localiza rajadas em apenas alguns minutos, medindo as sombras projetadas pelos raios X incidentes que passam por uma máscara calibrada com precisão no SXC. (Um minuto de arco é do tamanho de um olho de uma agulha mantida no comprimento do braço.) A maioria das explosões de raios gama é extremamente longe, de modo que inúmeras estrelas e galáxias preenchem esse pequeno círculo. Sem a localização imediata de um resplendor brilhante e desbotado, os cientistas têm grande dificuldade em localizar a contraparte de raios gama dias ou semanas depois. O HETE deve continuar a localizar rajadas de raios gama para resolver a discrepância das rajadas escuras restantes.
A sonda HETE, em uma missão estendida em 2004, faz parte do Programa Explorer da NASA. HETE é uma colaboração entre o MIT; NASA; Laboratório Nacional Los Alamos, Novo México; O Centre National d'Etudes Spatiales (CNES) da França, o Centre d'Etude Spatiale des Rayonnements (CESR) e a Ecole Nationale Superieure d'Aeronautique et de l'Espace (Sup'Aero); e Instituto de Pesquisa Física e Química do Japão (RIKEN). A equipe científica inclui membros da Universidade da Califórnia (Berkeley e Santa Cruz) e da Universidade de Chicago, além de Brasil, Índia e Itália.
Fonte original: Comunicado de imprensa da NASA
