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quarta-feira, julho 17, 2024
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A maior explosão desde o Big Bang

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A explosão mais poderosa já testemunhada pode ser compreendida pelos cientistas.

A mais brilhante explosão de raios gama (GRB) já observada carregava uma quantidade extraordinariamente grande de material estelar e tinha uma estrutura de jato única, de acordo com os pesquisadores.

Isso poderia explicar as propriedades extremas da explosão, que se acredita ter começado quando uma estrela massiva a cerca de 2,4 bilhões de anos-luz da Terra na direção da constelação de Sagitta desmoronou completamente sob o peso de sua própria gravidade para formar um buraco negro. Também poderia explicar por que o resplendor da explosão durou tanto tempo.

Em 9 de outubro de 2022, foi observado o GRB com a designação oficial GRB 221009A, mas o apelido de “BOAT”, ou o mais brilhante de todos os tempos. Destacou-se de outros GRBs devido à sua natureza extrema. Foi visto como um flash de raios gama extremamente brilhantes e de alta energia, seguido por um brilho residual que cobriu uma ampla gama de comprimentos de onda de luz.

Brendan O’Connor, pesquisador e autor do estudo, declarou em um comunicado: “GRB 221009A representa um enorme passo à frente em nossa compreensão das explosões de raios gama e demonstra que as explosões mais extremas não obedecem ao padrão física assumida para explosões de raios gama de variedade de jardim.” Após a descoberta inicial do BOAT GRB em outubro de 2023, O’Connor liderou uma equipe que continuou a usar o telescópio Gemini South no Chile para ficar de olho nele.

Jillian Rastinejad disse que acredita que o GRB 221009A seja 10 vezes mais brilhante do que outros GRBs altamente energéticos. Ela também fez parte da equipe que observou o BOAT em 14 de outubro após sua descoberta inicial.

Ela afirmou: “Fótons com mais energia do que o Grande Colisor de Hádrons (LHC) produz foram detectados neste GRB.”

As GRBs já eram consideradas as explosões mais potentes, violentas e energéticas do universo antes da descoberta do BOAT. Eles foram capazes de liberar tanta energia em questão de segundos quanto o sol produzirá em sua vida útil de aproximadamente dez bilhões de anos. Essas explosões vêm em dois tipos – longa duração e curta duração – cada uma com seu próprio mecanismo de lançamento distinto, mas ambas terminam na formação de um buraco negro.

A estrutura e o brilho do poderoso GRB o tornam único, de acordo com uma investigação mais aprofundada. O GRB era chocantemente largo. Na verdade, era tão grande que os astrônomos inicialmente não conseguiam ver suas bordas.

Hendrik Van Eerten afirmou em um comunicado: “Com as observações revelando gradualmente um jato estreito embutido em um fluxo de gás mais amplo, onde normalmente seria esperado um jato isolado, nosso trabalho demonstra claramente que o GRB tinha uma estrutura única.”

Como resultado, o jato do GRB 221009A parece ter “asas” largas e estreitas que o diferenciam dos jatos de outros GRBs. Isso poderia explicar por que os astrônomos foram capazes de observar o brilho posterior do BOAT em uma variedade de comprimentos de onda por meses após sua descoberta inicial.

A equipe e Van Eerten têm uma teoria sobre o que dá ao jato do BOAT sua estrutura distinta.

Ele afirmou: “Os jatos GRB devem passar pela estrela em colapso na qual são formados.” Acreditamos que a quantidade de mistura ocorrida entre o material estelar e o jato foi o que fez a diferença neste caso. Por causa disso, o gás aquecido por choque continuou a aparecer em nossa linha de visão até o ponto em que qualquer assinatura distinta do jato teria sido perdida na emissão geral do arrebol.”

Além disso, Van Eerten afirma que as descobertas podem ajudar a compreender não apenas o BOAT, mas também outros GRBs extremamente brilhantes.

O’Connor acrescentou: “GRB 221009A pode ser a pedra de Roseta de GRBs longos, forçando-nos a revisar nossas teorias padrão de como fluxos relativísticos são formados em estrelas massivas em colapso”.

Os cientistas estão tentando desvendar os mistérios ainda não resolvidos que cercam essas poderosas explosões de energia, e a descoberta pode servir como base para pesquisas subsequentes sobre GRBs. Os físicos também podem modelar melhor a estrutura dos jatos GRB graças às descobertas.

Alexander van der Horst afirmou: “Há muito tempo pensamos em jatos com formato de casquinha de sorvete”. No entanto, o trabalho apresentado aqui e algumas explosões de raios gama nos últimos anos demonstram que precisamos de simulações de computador e modelos mais intrincados de jatos de explosão de raios gama.”

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