Caros Leitores;
Cientistas usando o Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) registraram pela primeira vez a luz de comprimento de onda milimétrico de uma explosão de fogo causada pela fusão de uma estrela de nêutrons com outra estrela. A equipe também confirmou que esse flash de luz é uma das explosões de raios gama de curta duração mais energéticas já observadas, deixando para trás um dos pós-brilho mais luminosos já registrados. Os resultados da pesquisa serão publicados em uma próxima edição do The Astrophysical Journal Letters .
As explosões de raios gama (GRBs) são as explosões mais brilhantes e energéticas do Universo, capazes de emitir mais energia em questão de segundos do que o nosso Sol emitirá durante toda a sua vida. GRB 211106A pertence a uma subclasse GRB conhecida como rajadas de raios gama de curta duração. Essas explosões – que os cientistas acreditam serem responsáveis pela criação dos elementos mais pesados do Universo, como platina e ouro – resultam da fusão catastrófica de sistemas estelares binários contendo uma estrela de nêutrons. “Essas fusões ocorrem por causa da radiação de ondas gravitacionais que remove energia da órbita das estrelas binárias, fazendo com que as estrelas espiralem umas em direção às outras”, disse Tanmoy Laskar, que em breve começará a trabalhar como professor assistente de física e astronomia na Universidade de Utah. “A explosão resultante é acompanhada por jatos que se movem perto da velocidade da luz. Quando um desses jatos é apontado para a Terra, observamos um pulso curto de radiação de raios gama ou um GRB de curta duração.”
Um GRB de curta duração geralmente dura apenas alguns décimos de segundo. Os cientistas então procuram um brilho residual, uma emissão de luz causada pela interação dos jatos com o gás circundante. Mesmo assim, eles são difíceis de detectar; apenas meia dúzia de GRBs de curta duração foram detectados no rádiocomprimentos de onda, e até agora nenhum havia sido detectado em comprimentos de onda milimétricos. Laskar, que liderou a pesquisa enquanto bolsista de excelência na Radboud University, na Holanda, disse que a dificuldade é a imensa distância dos GRBs e as capacidades tecnológicas dos telescópios. “Os pós-luminosos GRB de curta duração são muito luminosos e energéticos. Mas essas explosões ocorrem em galáxias distantes, o que significa que a luz delas pode ser bastante fraca para nossos telescópios na Terra. Antes do ALMA, os telescópios milimétricos não eram sensíveis o suficiente para detectar esses reflexos.”
Tendo ocorrido quando o Universo tinha apenas 40% de sua idade atual, GRB 211106A não é exceção. A luz desta explosão de raios gama de curta duração era tão fraca que, enquanto as primeiras observações de raios-X com o Observatório Neil Gehrels Swift da NASA viram a explosão, a galáxia hospedeira era indetectável naquele comprimento de onda, e os cientistas não foram capazes de determinar exatamente onde a explosão estava vindo. “A luz pós-brilho é essencial para descobrir de qual galáxia vem uma explosão e para aprender mais sobre a própria explosão. Inicialmente, quando apenas a contraparte de raios-X foi descoberta, os astrônomos pensaram que essa explosão poderia estar vindo de uma galáxia próxima”, disse Laskar, acrescentando que uma quantidade significativa de poeira na área também obscureceu o objeto da detecção em observações ópticas com o Telescópio Espacial Hubble.
Cada comprimento de onda acrescentou uma nova dimensão à compreensão dos cientistas sobre o GRB, e o milímetro, em particular, foi fundamental para descobrir a verdade sobre a explosão. “As observações do Hubble revelaram um campo imutável de galáxias. A sensibilidade inigualável do ALMA nos permitiu identificar a localização do GRB nesse campo com mais precisão, e acabou sendo em outra galáxia fraca, que está mais distante. Isso, por sua vez, significa que essa explosão de raios gama de curta duração é ainda mais poderosa do que pensávamos, tornando-a uma das mais luminosas e energéticas já registradas”, disse Laskar.
Wen-fai Fong, professor assistente de física e astronomia da Northwestern University, acrescentou: “Esta curta explosão de raios gama foi a primeira vez que tentamos observar um evento desse tipo com o ALMA. Afterglows para rajadas curtas são muito difíceis de encontrar, então foi espetacular ver este evento brilhando tanto. Depois de muitos anos observando essas explosões, essa descoberta surpreendente abre uma nova área de estudo, pois nos motiva a observar muitas outras com o ALMA e outros conjuntos de telescópios no futuro.”
Joe Pesce, Diretor do Programa da National Science Foundation do NRAO/ALMA, disse: “Essas observações são fantásticas em muitos níveis. Eles fornecem mais informações para nos ajudar a entender as enigmáticas explosões de raios gama (e astrofísica de estrelas de nêutrons em geral), e demonstram como as observações de vários comprimentos de onda com telescópios espaciais e terrestres são importantes e complementares na compreensão dos fenômenos astrofísicos.”
E ainda há muito trabalho a ser feito em vários comprimentos de onda, tanto com novos GRBs quanto com GRB 211106A, o que pode revelar surpresas adicionais sobre essas rajadas. “O estudo de GRBs de curta duração requer a rápida coordenação de telescópios ao redor do mundo e no espaço, operando em todos os comprimentos de onda”, disse Edo Berger, professor de astronomia da Universidade de Harvard. “No caso do GRB 211106A, usamos alguns dos telescópios mais poderosos disponíveis – ALMA, Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) da National Science Foundation, Observatório de raios-X Chandra da NASA e o Telescópio Espacial Hubble. Com o agora operacional Telescópio Espacial James Webb (JWST),
Laskar acrescentou: “Com o JWST, agora podemos obter um espectro da galáxia hospedeira e conhecer facilmente a distância e, no futuro, também poderíamos usar o JWST para capturar brilhos infravermelhos e estudar sua composição química. Com o ngVLA, poderemos estudar a estrutura geométrica dos pós-brilho e o combustível de formação de estrelas encontrado em seus ambientes hospedeiros com detalhes sem precedentes. Estou animado com essas próximas descobertas em nosso campo”.
Informação adicional
“The First Short GRB Millimeter Afterglow: The Wide-Angled Jet of the Extremely Energetic SGRB 211106A,” Laskar et al (2022), The Astrophysical Journal Letters , pré-impressão: arxiv
O Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), uma instalação internacional de astronomia, é uma parceria da Organização Europeia para Pesquisa Astronômica no Hemisfério Sul (ESO), da Fundação Nacional de Ciências dos EUA (NSF) e dos Institutos Nacionais de Ciências Naturais. NINS) do Japão em cooperação com a República do Chile. O ALMA é financiado pelo ESO em nome dos seus Estados Membros, pela NSF em cooperação com o National Research Council of Canada (NRC) e o Ministério da Ciência e Tecnologia (MOST) e pelo NINS em cooperação com a Academia Sinica (AS) em Taiwan e o Instituto Coreano de Astronomia e Ciência Espacial (KASI).
A construção e as operações do ALMA são lideradas pelo ESO em nome dos seus Estados-Membros; pelo Observatório Nacional de Radioastronomia (NRAO), administrado pela Associated Universities, Inc. (AUI), em nome da América do Norte; e pelo Observatório Astronômico Nacional do Japão (NAOJ) em nome da Ásia Oriental. O Joint ALMA Observatory (JAO) fornece a liderança e gestão unificada da construção, comissionamento e operação do ALMA.
Images
No primeiro filme de lapso de tempo de uma explosão de raios gama de curta duração em luz de comprimento de onda milimétrico, vemos GRB 21106A capturado com o Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA). A luz milimétrica vista aqui aponta a localização do evento para uma galáxia hospedeira distante em imagens capturadas usando o Telescópio Espacial Hubble. A evolução do brilho da luz milimétrica fornece informações sobre a energia e a geometria dos jatos produzidos na explosão. Crédito: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), T. Laskar (Utah), S. Dagnello (NRAO/AUI/NSF)
Pela primeira vez na radioastronomia, os cientistas detectaram luz de comprimento de onda milimétrico de uma explosão de raios gama de curta duração. A concepção deste artista mostra a fusão entre uma estrela de nêutrons e outra estrela (vista como um disco, inferior esquerdo) que causou uma explosão resultando na explosão de raios gama de curta duração, GRB 211106A (jato branco, meio), e deixou para trás o que os cientistas agora sabem que é um dos pós-brilho mais luminosos já registrados (onda de choque semi-esférica no meio da direita). Enquanto a poeira na galáxia hospedeira obscureceu a maior parte da luz visível (mostrada como cores), a luz milimétrica do evento (representada em verde) conseguiu escapar e alcançar o Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), dando aos cientistas uma visão sem precedentes desta explosão cósmica. A partir do estudo, a equipe confirmou que o GRB 211106A é um dos GRBs de curta duração mais energéticos já observados. Crédito: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), M. Weiss (NRAO/AUI/NSF)
Fonte: Alma Telescope / Publicação 03-08-2022
https://www.almaobservatory.org/en/home/
Obrigado pela sua visita e volte sempre!
Hélio R.M.Cabral (Economista, Escritor e
Divulgador de conteúdos da Astronomia, Astrofísica, Astrobiologia e Climatologia).Participou
do curso (EAD) de Astrofísica, concluído em 2020, pela Universidade Federal de
Santa Catarina (UFSC).
Autor do livro:
“Conhecendo o Sol e outras Estrelas”.
Acompanha e
divulga os conteúdos científicos da NASA (National Aeronautics and Space
Administration), ESA (European Space Agency) e outras organizações científicas
e tecnológicas.
Participa do
projeto S`Cool Ground Observation (Observações de Nuvens) que é integrado ao
Projeto CERES (Clouds and Earth´s Radiant 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
Page: http://pesqciencias.blogspot.com.br
Nenhum comentário:
Postar um comentário