Uma explosão de raios gama detectada pelo observatório de raios gama Integral da ESA em 3 de dezembro de 2003 foi exaustivamente estudada durante meses por uma armada de observatórios espaciais e terrestres. Os astrônomos concluíram agora que esse evento, chamado GRB 031203, é a explosão de raios gama cósmica mais próxima já registrada, mas também a mais fraca. Isso também sugere que toda uma população de explosões sub-energéticas de raios gama passou despercebida até agora ...
Explosões cósmicas de raios gama (GRBs) são flashes de raios gama que podem durar de menos de um segundo a alguns minutos e ocorrem em posições aleatórias no céu. Pensa-se que uma grande fração deles resulta quando um buraco negro é criado a partir de uma estrela que está morrendo em uma galáxia distante. Os astrônomos acreditam que um disco quente ao redor do buraco negro, feito de gás e matéria caindo sobre ele, de alguma forma emite um feixe energético paralelo ao eixo de rotação.
De acordo com a imagem mais simples, todos os GRBs devem emitir quantidades semelhantes de energia de raios gama. A fração detectada na Terra deve depender da 'largura' (ângulo de abertura) e orientação do feixe, bem como da distância. A energia recebida deve ser maior quando o raio é estreito ou aponta para nós e menor quando o raio é amplo ou aponta para longe de nós. Novos dados coletados com os observatórios de alta energia da ESA, Integral e XMM-Newton, agora mostram que esse quadro não é tão claro e que a quantidade de energia emitida pelos GRBs pode variar significativamente. "A idéia de que todos os GRBs emitem a mesma quantidade de raios gama, ou que são 'velas padrão' como os chamamos, é simplesmente descartada pelos novos dados", disse Sergey Sazonov, do Instituto de Pesquisa Espacial do Academia Russa de Ciências, Moscou (Rússia) e Instituto Max-Planck de Astrofísica, Garching, perto de Munique (Alemanha).
Sazonov e uma equipe internacional de pesquisadores estudaram o GRB detectado pela Integral em 3 de dezembro de 2003 e receberam o codinome GRB 031203. Em um recorde de 18 segundos após o estouro, o Sistema de Alerta de Explosão Integral havia identificado a posição aproximada do GRB 031203 em o céu e enviou as informações para uma rede de observatórios ao redor do mundo. Poucas horas depois, um deles, o XMM-Newton da ESA, determinou uma posição muito mais precisa para o GRB 031203 e detectou uma fonte de raios-X que desaparecia rapidamente, que foi posteriormente vista por telescópios de rádio e ópticos no solo.
Essa riqueza de dados permitiu que os astrônomos determinassem que o GRB 031203 decolou em uma galáxia a menos de 1300 milhões de anos-luz de distância, tornando-o o GRB mais próximo já observado. Mesmo assim, a maneira como o GRB 031203 diminuiu com o tempo e a distribuição de sua energia não foram diferentes das dos GRBs distantes. Então, os cientistas começaram a perceber que o conceito de 'vela padrão' pode não se sustentar. "Estar tão perto deve fazer com que o GRB 031203 pareça muito brilhante, mas a quantidade de raios gama medida pelo Integral é cerca de mil vezes menor do que o que normalmente esperamos de um GRB", disse Sazonov.
Uma explosão de raios gama observada em 1998 em uma galáxia mais próxima parecia ainda mais fraca, cerca de cem vezes menos brilhante que o GRB 031203. Os astrônomos, no entanto, não conseguiam dizer conclusivamente se esse era um GRB genuíno porque a maior parte de sua energia era emitida principalmente como Raios-X em vez de raios-gama. O trabalho da equipe de Sazonov no GRB 031203 agora sugere que GRBs intrinsecamente mais fracos podem realmente existir.
Uma equipe de astrônomos dos EUA, coordenada por Alicia Soderberg do Instituto de Tecnologia da Califórnia, em Pasadena (EUA), estudou o 'brilho posterior' do GRB 031203 e deu mais apoio a essa conclusão. O brilho posterior, emitido quando a onda de explosão de um GRB choca o meio difuso em torno dele, pode durar semanas ou meses e desaparecer progressivamente. Usando o Observatório de Raios-X Chandra da NASA, Soderberg e sua equipe viram que o brilho dos raios-X do brilho posterior era cerca de mil vezes mais fraco que o dos GRBs distantes típicos. As observações da equipe com o telescópio Very Large Array do Observatório Nacional de Radioastronomia em Socorro (EUA) também revelaram uma fonte mais escura do que o habitual.
Sazonov e Soderberg explicam que suas equipes procuravam cuidadosamente sinais de que o GRB 031203 poderia ser inclinado de tal maneira que a maior parte de sua energia escapasse à detecção da Integral. No entanto, como disse Sazonov, "o fato de que a maior parte da energia que vemos é emitida no domínio dos raios gama, e não nos raios X, significa que estamos vendo o feixe quase no eixo". Portanto, é improvável que grande parte de sua produção de energia possa passar despercebida.
Essa descoberta sugere a existência de uma nova população de GRBs muito mais próxima, mas também mais fraca do que a maioria das conhecidas até agora, que são muito energéticas, mas distantes. Objetos desse tipo também podem ser muito numerosos e, portanto, produzem rajadas mais frequentes.
Até agora, a maior parte dessa população escapou de nossa atenção porque está no limite de detecção com instrumentos passados e presentes. O integral, no entanto, pode ser sensível o suficiente para revelar mais alguns nos próximos anos. Estes podem ser apenas a ponta do iceberg e futuros observatórios de raios gama, como a missão Swift da NASA planejada, devem ser capazes de estender essa pesquisa a um volume muito maior do Universo e encontrar muito mais GRBs subenergéticos.
Fonte original: Comunicado de imprensa da ESA
