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GRB 220101A: A EXPLOSÃO DE ANO-NOVO | O surto de raios gama de 10⁵⁴ erg disparado por duas supernovas

No dia 1º de janeiro de 2022, às 05:11:13 UT, o satélite Swift registrou um dos eventos mais energéticos já observados: o GRB 220101A, apelidado de “Explosão de Ano-Novo”. Sua luz partiu quando o Universo tinha apenas cerca de 1,3 bilhão de anos (redshift z = 4,61) e, mesmo assim, chegou até nós com uma energia isotrópica de cerca de 4 × 10⁵⁴ erg, milhares de vezes mais do que o Sol emitirá em toda a sua vida, liberada em poucos minutos.

Neste vídeo, analisamos dois artigos científicos recentes que oferecem leituras complementares desse fenômeno extraordinário.

O MOTOR CENTRAL: DUAS SUPERNOVAS EM 3,5 SEGUNDOS
Ruffini e colaboradores (ICRANet) propõem o cenário Binary-driven Peta-Nova (BdP-N): um sistema de três corpos formado por um núcleo de carbono-oxigênio de cerca de 10 massas solares, uma estrela de nêutrons companheira e uma anã branca. No modelo, o colapso do núcleo produz uma nova classe de supernova, batizada de “supernova HB” em homenagem ao físico Homi Bhabha. Cerca de 3,5 segundos depois, os ejetos atingem a anã branca, que colapsa, gera uma segunda supernova e dá origem a uma estrela de nêutrons recém-nascida.

A emissão é dividida em sete episódios físicos:
– I: colapso do núcleo de carbono-oxigênio (supernova HB);
– II: colapso induzido da anã branca, com campo magnético amplificado a 3,9 × 10¹⁴ G;
– III: a emissão prompt ultrarrelativística (UPE), com componentes de corpo negro de 21,9 e 32,2 keV;
– IV: o nascimento de um buraco negro, cuja massa cresce de 2,40 para 2,62 massas solares, associado aos fótons de até ~5 GeV detectados pelo Fermi-LAT;
– V: a aceleração de um pulsar, cujo período cai de 78 ms para 1,3 ms em cerca de 20 segundos;
– VI e VII: os afterglows de raio-X e óptico, alimentados pelos ejetos da supernova e pela rotação do pulsar.

Os autores ainda extrapolam a emissão por cerca de mil anos e encontram valores comparáveis aos do pulsar da Nebulosa do Caranguejo, remanescente da supernova observada em 1054.

O JATO E O AMBIENTE: UM AFTERGLOW FORA DO COMUM
Roychowdhury e colaboradores (NCRA-TIFR, STScI, NASA Goddard e outros) acompanham o brilho residual de 10⁴ a 10⁷ segundos após a explosão, com dados do Chandra, do Hubble, do VLA e do ALMA. Eles identificam uma quebra de jato em cerca de 8,6 dias, seguida de um decaimento de −2,99 ± 0,10, um dos mais íngremes já medidos. A modelagem com o código afterglowpy aponta um jato muito estreito, com abertura de cerca de 0,4°, energia colimada modesta e uma densidade do meio abaixo de 10⁻⁴ partículas por centímetro cúbico, valor típico do espaço intergaláctico. Uma explicação possível é que ventos do próprio progenitor tenham escavado uma cavidade de dezenas de parsecs ao redor da estrela.

POR QUE ESSE EVENTO IMPORTA
O alto redshift estica o tempo por um fator de 5,61, o que permitiu observar fases muito iniciais da explosão: o Swift-XRT começou a observar apenas 15,6 segundos após o disparo, no referencial da fonte. O GRB 220101A tornou-se um laboratório natural para testar a física de altas energias, a eletrodinâmica quântica em campos extremos e a evolução de estrelas massivas no Universo jovem.

Importante: o cenário BdP-N é uma proposta dos autores e ainda aguarda verificação independente, enquanto o segundo artigo interpreta os dados com o modelo padrão de fireball. No vídeo, apresentamos as duas leituras lado a lado.

ARTIGOS CIENTÍFICOS
Ruffini, R. et al. (2026). “GRB 220101A: a most energetic 10⁵⁴ erg long GRB triggered by two supernovae 3.5 seconds apart”. arXiv:2608.20829
https://arxiv.org/abs/2608.20829

Roychowdhury, A. et al. (2026). “An Afterglow Study of the ‘New Year’s Burst’ GRB 220101A”. arXiv:2602.04660
https://arxiv.org/abs/2602.04660

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