A mais bizarra explosão de raios gama já observada, que cegou os instrumentos científicos com seu brilho, ficou ainda mais estranha.
O GRB 221009, visto pela primeira vez em outubro de 2022, superou outras explosões grandiosas já registradas por “além de um pouco, mas várias vezes”, disse o substituto de pós-graduação do George Washington College, Brendan O’Connor, em um comunicado público.
A explosão “mais brilhante de todos os tempos” ficou conhecida como BOAT.
Desde então, os cientistas têm tentado descobrir o que fez com que a explosão de raios gama fosse tão brilhante, e agora eles podem ter uma resposta.
A explosão de raios gama ejetou um jato com uma estrutura incomum que carregava muito material estelar, de acordo com a pesquisa. Eles afirmam que a descoberta pode fornecer uma nova visão sobre o início do universo.
Explosões de raios gama (GRBs) são explosões massivamente fortes, fornecendo mais energia ao universo em pouco tempo do que o nosso sol cresce ao longo de sua vida útil.
Eles ocorrem quando uma estrela supermassiva colapsa sobre si mesma para formar um buraco negro, liberando jatos de matéria massiva que podem ser observados a milhões de anos-luz de distância. O processo é representado na animação abaixo:
O’Connor afirmou que os cientistas são capazes de observar essas explosões “até as primeiras estrelas” por causa de seu brilho.
“Ao testarmos esse desvio para o vermelho extremamente alto, excepcionalmente distante, explosões de raios gama, podemos descobrir como as estrelas foram enquadradas anteriormente, em que clima estão se moldando, que tipo de componentes existiam nesses momentos e perceber como isso arranjo estelar realmente desenvolvido sobre o pano de fundo histórico do universo”, disse ele.
Os pesquisadores detectaram cerca de 10.000 dessas explosões de raios gama desde os anos 70. No entanto, o fato de essa explosão em particular ter vindo de uma estrela a aproximadamente 2,4 milhões de anos-luz de distância e estar relativamente próxima nos dá uma visão sem precedentes da estrutura dessas explosões bizarras.
O’Connor afirmou: “É um evento extremamente diferente e esperávamos que fosse um evento único no século com base em seu brilho e proximidade de nós.”
A explosão de rajadas de raios gama não é visível para nós diretamente. Em vez disso, vemos os raios gama e outros raios que se parecem com raios-X vindos do jato de gás quente da explosão. Normalmente, só temos a chance de ver esses raios se eles forem direcionados diretamente para o nosso planeta.
A mosca real geralmente acaba em pouco tempo, mas os pesquisadores podem capturar sua fosforescência, que arrasta material celeste para trás. Isso borra rapidamente, no entanto, a fosforescência do BOAT esperou significativamente mais do que o esperado, deixando os pesquisadores perplexos.
Outro exame concentrando-se na explosão, distribuído no amigo explorado diário Science Advances, explica o porquê.
De acordo com Alexander van der Horst, co-autor do estudo e professor associado de física da Universidade George Washington, em um comunicado à imprensa, os cientistas acreditavam anteriormente que esses jatos sempre tinham “a forma de casquinhas de sorvete”.
Isso significa que muitas vezes eles serão menores e excepcionalmente coordenados, espalhando-se perfeitamente pelo universo, com a radiância sendo transportada por trás da onda primária.
No entanto, a NASA afirmou em um comunicado de imprensa que a nova análise sugere que o jato BOAT era mais desleixado, espalhando-se a partir de um “núcleo estreito com lados mais largos e inclinados”.
“Nosso trabalho mostra claramente que a explosão do feixe gama tinha um design especial, com percepções descobrindo lentamente uma mosca compacta implantada dentro de uma onda de gás mais extensa, onde uma mosca desengatada normalmente seria normal”, disse Hendrik Van Eerten, físico do College of Co-criador do chuveiro e do estudo, disse em um comunicado público.
Os cientistas acreditam que o jato interagiu com o material estelar durante sua expulsão, afetando seu escoamento.
“A melhor maneira de fornecer uma estrutura de fluxo alternativo e alterar a energia é fazer flutuar alguma propriedade da estrela que detonou, semelhante ao seu tamanho, massa, espessura ou campo atrativo”, disse Eleonora Troja, professora de ciências físicas no College of Rome, que dirigiu NuSTAR as percepções da ocasião.
Isso se deve ao fato de que o jato deve basicamente abrir caminho para fora da estrela. Assim, por exemplo, quanta obstrução ela encontra possivelmente impactaria os destaques da mosca.”
Porque “não temos como estudar a estrela que produziu este evento”; isso é “emocionante”. Agora acabou. “No entanto, agora temos alguns dados que nos dão pistas sobre como explodiu”, afirmou O’Connor, um dos autores do estudo.
Ele disse que a análise mostra que as explosões mais extremas não seguem a mesma física que as explosões normais de raios gama.
Van Eerten concorda: Nosso modelo ajuda a entender o BOAT, mas também os detentores do recorde de glória que deixaram os astrônomos confusos sobre a ausência da marca da mosca.
Ainda assim, O’Connor chama essa descoberta de “a pedra de Roseta equivalente a GRBs longos” e “um enorme passo à frente em nossa compreensão das explosões de raios gama”.
Como se espera que o brilho residual permaneça visível para os cientistas por pelo menos mais um ano, O’Connor antecipa que o BOAT produzirá descobertas adicionais no futuro.
