Telescópios da NASA Juntam Suas Forças Para Observar Explosão Cósmica Sem Precedentes

O satélite Swift da NASA, o Telescópio Espacial Hubble e o Observatório de Raios-X Chandra têm unido seus esforços para estudar uma das mais intrigantes explosões cósmicas já observadas. Mais de uma semana depois, a radiação de alta energia continua a brilhar e então se apagar desde o local que é emitida.

Os astrônomos dizem que eles nunca viram nada tão brilhante, variável, de alta energia, e que brilha por tanto tempo como essa. Normalmente explosões de raios-gamma marcam a destruição de uma estrela massiva e geram eventos extremamente energéticos mas que não duram mais do que poucas horas.

Embora a pesquisa esteja em andamento, os astrônomos sentem que a explosão invulgar provavelmente teve início quando uma estrela passou muito perto do buraco negro central de uma galáxia. Intensas forças gravitacionais fizeram com que a estrela fosse dividida ao meio e o gás dessa estrela continua caindo em direção ao buraco negro. De acordo com esse modelo, o buraco negro em rotação formou um jato de material emitido na direção do seu eixo de rotação. Uma poderosa explosão de raios-X e de raios-gamma é então observada quando o jato é apontado na direção da Terra.

No dia 28 de Março de 2011, o Burst Alert Telescope do Swift descobriu a fonte na constelação do Draco quando ela entrou em erupção com a primeira série de poderosas explosões.

“Nós sabemos de objetos na nossa galáxia que podem produzir repetidas explosões, mas elas são milhares de milhões de vezes menos poderosas do que as explosões que estamos registrando agora. Isso é realmente extraordinário”, disse Andrew Fruchter do Space Telescope Science Institute em Baltimore.

O Swift determinou uma posição para a explosão, que é agora catalogada como a explosão de raios-gamma (GRB) 110328A, e então informou aos astrônomos em todo o mundo.

Como dezenas de telescópios se viraram para o ponto identificado pelo Swift, os astrônomos rapidamente notaram uma galáxia distante bem próxima da posição apontada pelo Swift. Uma imagem profunda feita pelo Hubble no dia 4 de Abril de 2011, identificou a fonte da explosão no centro dessa galáxia, que está localizada a 3.8 bilhões de anos-luz de distância da Terra. Nesse mesmo dia, astrônomos usando o Observatório de Raios-X Chandra da NASA fizeram uma imagem de quatro horas de exposição da intrigante fonte. A imagem, que localiza o objeto emissor de raios-X com uma precisão 10 vezes melhor que o Swift, mostrou que a fonte está localizada no centro da galáxia imageada pelo Hubble.

“Nós esperamos muito pela observação do Hubble”, disse Neil Gehrels, o cientista líder da equipe do Swift no Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Md. “O fato da explosão ter ocorrido no centro da galáxia nos diz que ela esteja muito provavelmente associada com um massivo buraco negro. Isso resolve uma questão importante sobre esse misterioso evento”.

A maioria das galáxias, incluindo a nossa, contém um buraco negro central com milhões de vezes a massa do Sol, e esses objetos em galáxias maiores podem ser milhares de vezes maior. A estrela corrompida provavelmente sucumbiu ao buraco negro que é menos massivo que o da Via Láctea com uma massa de quatro milhões de vezes a massa do Sol.

Os astrônomos anteriormente detectaram estrelas corrompidas por buracos negros supermassivos, mas nenhuma dessas outras estrelas mostrou um brilho tão intenso em raios-X e uma variabilidade tão grande como na GRB 110328A. A fonte tem produzido numerosas labaredas. Desde de 3 de Abril de 2011, por exemplo, a fonte tem um brilho cinco vezes maior.

Os cientistas pensam que os raios-X podem vir da matéria se movendo a velocidades próximas da velocidade da luz no jato de partículas que se forma ao longo do eixo de rotação do buraco negro, à medida que a estrela cai em direção ao disco ao redor do buraco negro.

“A melhor explicação no momento é que nós estamos olhando a velocidade de movimentação desse jato”, diz Andrew Levan da University of Warwick no Reino Unido, que liderou as observações feitas com o Chandra. “Quando nós observamos diretamente esses jatos, uma explosão brilhante nos forneceu a oportunidade de observar detalhes que até então desconhecíamos”.

Esse aumento no brilho, que é chamado de jato relativístico, ocorre quando a matéria se move próximo da velocidade da luz e é vista de cima. Os astrônomos planejam observações adicionais com o Hubble para ver se o núcleo da galáxia apresenta mudança no brilho.

Fonte:

http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2011/10/full/

 

Sérgio Sacani

Sérgio Sacani

Formado em geofísica pelo IAG da USP, mestre em engenharia do petróleo pela UNICAMP e doutor em geociências pela UNICAMP. Sérgio está à frente do Space Today, o maior canal de notícias sobre astronomia do Brasil.

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