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A impressão deste artista fornece um esquema de como o gerador de imagens a bordo do satélite Integral da ESA (IBIS) pode reconstruir imagens de eventos poderosos como explosões de raios gama (GRB) usando a radiação que passa pelo lado do telescópio de imagem da Integral. O IBIS usa duas camadas de detectores, uma em cima da outra, enquanto a maioria dos telescópios de raios gama contém apenas uma única camada de detectores. No IBIS, os raios gama de energia mais alta acionam a primeira camada de detector (chamada ISGRI), perdendo um pouco de energia no processo, mas não são completamente absorvidos. Isso é conhecido como espalhamento de Compton. Os raios gama desviados passam então para a camada abaixo (chamada PICSIT), onde podem ser capturados e absorvidos pelos cristais PICSIT, porque eles gastaram alguma energia em sua passagem pela primeira camada. A parte sombreada em azul da imagem descreve o campo de visão totalmente codificado do instrumento. O IBIS pode ver nos cantos porque os raios gama dos GRBs mais poderosos passariam através da blindagem de chumbo na lateral do telescópio e depois pela primeira camada do detector antes de repousar na segunda camada. Os locais de dispersão nas duas camadas de detectores e os depósitos de energia podem ser usados para determinar a direção do GRB. Crédito: ESA / C.Carreau Os locais de dispersão nas duas camadas de detectores e os depósitos de energia podem ser usados para determinar a direção do GRB. Crédito: ESA / C.Carreau Os locais de dispersão nas duas camadas de detectores e os depósitos de energia podem ser usados para determinar a direção do GRB. Crédito: ESA / C.Carreau
Uma colaboração global de telescópios, incluindo o observatório espacial de alta energia Integral da ESA, detectou uma mistura única de radiação saindo de uma estrela morta em nossa galáxia - algo que nunca havia sido visto antes nesse tipo de estrela e pode resolver um problema cósmico de longa data mistério.
A descoberta envolve dois tipos de fenômenos cósmicos interessantes: magnetares e explosões rápidas de rádio. Magnetares são remanescentes estelares com alguns dos campos magnéticos mais intensos do Universo. Quando eles se tornam "ativos", podem produzir pequenas rajadas de radiação de alta energia que normalmente duram nem um segundo, mas são bilhões de vezes mais luminosas que o Sol.
As explosões rápidas de rádio são um dos principais mistérios não resolvidos da astronomia. Descobertos pela primeira vez em 2007, esses eventos pulsam intensamente em ondas de rádio por apenas alguns milissegundos antes de desaparecer, e raramente são vistos novamente. Sua verdadeira natureza permanece desconhecida e nunca houve tal explosão dentro da Via Láctea, com uma origem conhecida, ou emitindo qualquer outro tipo de radiação além do domínio das ondas de rádio - até agora.
No final de abril, o SGR 1935 + 2154, um magnetar descoberto há seis anos na constelação de Vulpecula, após uma explosão substancial de raios-X, tornou-se ativo novamente. Logo depois, os astrônomos viram algo surpreendente: este magnetar não apenas irradiava seus raios-X habituais, mas também ondas de rádio.
"Detectamos a explosão de raios-X de alta energia ou 'dura' do magnetar usando o Integral em 28 de abril", diz Sandro Mereghetti, do Instituto Nacional de Astrofísica (INAF-IASF) em Milão, Itália, principal autor de um novo estudo desta fonte com base nos dados integrais.
"O 'Sistema de Alerta de Explosão' no Integral alertou automaticamente os observatórios em todo o mundo sobre a descoberta em apenas alguns segundos. Isso levou horas antes que outros alertas fossem emitidos, permitindo à comunidade científica agir rapidamente e explorar essa fonte com mais detalhes".
Astrônomos no solo avistaram uma curta e extremamente brilhante explosão de ondas de rádio na direção da SGR 1935 + 2154 usando o radiotelescópio CHIME no Canadá no mesmo dia, no mesmo período da emissão de raios-X. Isso foi confirmado de forma independente algumas horas depois pelo Inquérito à Emissão de Rádio Astronômica Transiente 2 (STARE2) nos EUA.
"Nunca vimos uma explosão de ondas de rádio, semelhante a um Fast Radio Burst, de um magnetar antes", acrescenta Sandro.
"Fundamentalmente, o gerador de imagens IBIS no Integral nos permitiu identificar com precisão a origem da explosão, marcando sua associação com o magnetar", diz o co-autor Volodymyr Savchenko, do Centro de Dados de Ciência Integral da Universidade de Genebra, na Suíça.
Artist's impression of SGR 1935+2154, a highly magnetised stellar remnant, also known as a magnetar. Credit: ESAArtist's impression of SGR 1935+2154, a highly magnetised stellar remnant, also known as a magnetar. Credit: ESA
"A maioria dos outros satélites envolvidos no estudo colaborativo deste evento não conseguiu medir sua posição no céu - e isso foi crucial para identificar que as emissões realmente vieram do SGR1935 + 2154".
"Esta é a primeira conexão observacional entre magnetares e Fast Radio Bursts", explica Sandro.
"É realmente uma grande descoberta e ajuda a focar a origem desses fenômenos misteriosos".
Essa conexão apóia fortemente a idéia de que as explosões rápidas de rádio emanam dos magnetares e demonstra que as explosões desses objetos altamente magnetizados também podem ser detectadas nos comprimentos de onda do rádio. Os magnetares são cada vez mais populares entre os astrônomos, pois eles desempenham um papel fundamental na condução de vários eventos transitórios diferentes no Universo, desde explosões supernovas de supernovas até explosões distantes e energéticas de raios gama.
Lançado em 2002, o Integral possui um conjunto de quatro instrumentos capazes de observar e capturar simultaneamente imagens de objetos cósmicos em raios gama, raios X e luz visível.
No momento da explosão, o magnetar estava no campo de visão de 30 a 30 graus do instrumento IBIS, levando a uma detecção automática pelo pacote de software Burst Alert System do satélite - operado pelo Integral Science Data Center em Genebra - alertando imediatamente os observatórios em todo o mundo. Ao mesmo tempo, o Spectrometer on Integral (SPI) também detectou a explosão de raios-X, juntamente com outra missão espacial, o Telescópio de Modulação de Raios-X Rígidos Insight da China (HXMT).
"Este tipo de abordagem colaborativa e com vários comprimentos de onda e a descoberta resultante realçam a importância de uma coordenação oportuna e em larga escala dos esforços de pesquisa científica", acrescenta o cientista de projeto Integral da ESA, Erik Kuulkers.
"Ao reunir observações da parte de alta energia do espectro até as ondas de rádio, de todo o mundo e do espaço, os cientistas foram capazes de elucidar um mistério de longa data na astronomia. Estamos emocionados que o Integral tenha tocado um papel fundamental nisso".
O artigo "Descoberta INTEGRAL de uma explosão com emissão de rádio associada a partir do magnetar SGR 1935 + 2154" por S. Mereghetti et al. é publicado no Astrophysical Journal Letters.
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Mais informações: S. Mereghetti et al. Descoberta INTEGRAL de uma explosão com emissão de rádio associada da Magnetar SGR 1935 + 2154, The Astrophysical Journal (2020). DOI: 10.3847 / 2041-8213 / aba2cf
Informações do jornal: Cartas de Astrophysical Journal , Astrophysical Journal
Fornecido pela Agência Espacial Europeia
Fonte: Phys News / pela Agência Espacial Europeia / 28-07-2020
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HélioR.M.Cabral (Economista,
Escritor e Divulgador de conteúdos da
Astronomia, Astrofísica, Astrobiologia e Climatologia).
Autor do livro: “Conhecendo o Sol e outras Estrelas”.
Membro da Society for
Science and the Public (SSP) e assinante de conteúdos científicos da NASA
(National Aeronautics and Space Administration) e ESA (European Space Agency).
Participa
do projeto S`Cool Ground Observation (Observações de Nuvens) que é integrado ao
Projeto CERES (Clouds and Earth´sRadiant Energy System) administrado pela NASA.A partir de 2019, tornou-se membro da Sociedade Astronômica
Brasileira (SAB), como astrônomo amador.
Participa também do projeto The Globe Program / NASA
Globe Cloud, um Programa de Ciência e Educação Worldwide, que também tem o
objetivo de monitorar o Clima em toda a Terra. Este projeto é patrocinado pela
NASA e National Science Fundation (NSF), e apoiado pela National Oceanic and Atmospheric
Administration (NOAA) e U.S Department of State.
e-mail: heliocabral@coseno.com.br
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