Explosões de raios gama, ou GRBs, são praticamente as explosões finais: liberações catastróficas de energia que podem ser muitos, muitos bilhões de vezes mais brilhantes que o Sol. Eles explodem com tal poder que podemos ver alguns claramente em todo o Universo observável!
Eles podem ser separados em duas categorias: GRBs curtos, que duram de alguns milissegundos a alguns segundos, e GRBs longos, que podem ter vários minutos de duração. Ao longo dos anos, aprendemos que GRBs curtos são causados quando duas estrelas de nêutrons superdensas colidem e colapsam em um buraco negro, enviando um pulso enorme, mas extremamente breve, de radiação de alta energia. Um GRB longo ocorre quando, no final de sua vida, o núcleo de uma estrela massiva colapsa e forma um buraco negro; sob algumas condições, o colapso lança um par de raios da morte, feixes de energia esmagadores que explodem para fora da estrela e criam os raios gama de alta energia que vemos. Não muito tempo depois, a própria estrela explode, criando uma supernova. Informações do portal Syfy Wire.
Há uma piada entre os pesquisadores do GRB: Se você viu um GRB, você viu um GRB. Eles são todos tão diferentes que pode ser difícil categorizá-los e entender os detalhes da explosão. Mas, de um modo geral, a divisão entre longos e curtos é muito boa.
Ou era, até 26 de agosto de 2020. Naquele dia, o observatório de raios gama Fermi da NASA detectou um GRB que durou cerca de meio segundo. Então é curtinho né? Sim, não tão rápido – literalmente. Embora fosse de curta duração, todas as outras características indicavam que era um GRB longo!
É designado GRB 200826A e aconteceu em uma galáxia a mais de seis bilhões de anos-luz da nossa: a meio caminho do Universo observável. Os detectores de raios gama no Fermi mostraram que durou menos de um segundo no quadro da galáxia*. Um alerta automático foi enviado e outros telescópios entraram em ação, observando a explosão. E imediatamente eles começaram a encontrar coisas estranhas sobre isso [link to paper].
Quando estrelas de nêutrons colidem e formam um GRB curto, os raios gama são de energia muito alta – o que chamamos de raios gama duros. Este enviou raios gama, mas eram de energia mais baixa, mais suaves do que o normal para uma rajada curta, mais parecida com o que se espera de uma rajada longa. A maioria dos GRBs curtos desaparece muito rapidamente, mas com o tempo os astrônomos mediram a luz vinda do GRB 200826A e viram a luz desaparecendo muito mais como uma longa explosão, e de fato viram um aumento na emissão, um aumento na luz emitida, cerca de 12 dias após a explosão, novamente muito mais como um evento de supernova do que uma fusão de estrelas de nêutrons.
A intensidade de uma explosão de raios gama vem da formação do jato de matéria e energia expelido da formação do buraco negro. Se isso acontecer dentro de um núcleo estelar em colapso, os jatos terão que lutar contra a matéria em movimento, que pode ter uma massa de vários octilhões de toneladas. Então, muito. Em muitos casos, há uma quantidade tão esmagadora de energia amarrada nos feixes que eles podem abrir caminho e criar o longo GRB.
O que os astrônomos pensam que aconteceu neste caso é que a balança pendeu mais a favor do núcleo em colapso. Acalmou tanto os jatos que, quando terminaram de comer, quase não havia mais força neles, e eles meio que chiaram em vez de rugir, durando uma fração de sua duração normal.
Se isso for verdade, e realmente parece que é, então é provável que uma fração dos GRBs classificados como curtos sejam realmente longos, apenas disfarçados de curtos. Neste caso, apesar de estar a 6,6 bilhões de anos-luz de nós, GRB 200826A é considerado bastante próximo; a maioria está muito mais longe, então eles são ainda mais fracos e mais difíceis de estudar. Isso torna mais difícil saber quantos estão disfarçados. Eles não duram muito, então é difícil obter observações muito profundas e repetidas.
Mas tudo isso se encaixa na atitude geral do GRB de ser difícil de entender. Demorou décadas até mesmo para obter uma compreensão básica do que eles eram – essa é uma ótima história e você deveria assistir a este vídeo que fiz sobre isso – e mesmo agora eles apresentam mais enigmas do que respostas. Descobrir que eles são ainda mais complicados e espasmódicos não é surpreendente.
Mas são eventos fascinantes e aterrorizantes, que valem a pena estudar. Muitos milhares deles foram observados desde que o primeiro foi visto em 1967 e, honestamente, o fato de ainda termos uma compreensão incompleta deles, às vezes em um nível básico, é emocionante. Isso significa que há muito mais para entender sobre eles, e esse é um dos aspectos mais divertidos da ciência.
