Duas violentas explosões muito distantes produziram recentemente a luz mais brilhante do universo

Pela primeira vez, astrônomos observaram diretamente duas explosões de raios gama extremamente violentas em galáxias a bilhões de anos-luz de distância da Terra.
Essas explosões produziram a luz mais brilhante já observada no universo, estudada em seguida por cerca de 300 cientistas em todo o mundo.
“As explosões de raios gama são as mais poderosas conhecidas no universo e normalmente liberam mais energia em apenas alguns segundos do que o nosso sol durante toda a sua vida”, explicou o cientista David Berge em um comunicado.
Embora ocorram quase todos os dias sem nenhum aviso prévio, elas duram apenas alguns segundos e permanecem um mistério para os astrônomos, que nunca as haviam estudado diretamente – apenas os seus “resquícios”. Tais resíduos brilhantes podem persistir por horas ou dias.
“Muito do que sabemos sobre explosões de raios gama nas últimas décadas veio da observação de suas sequelas em energias mais baixas”, disse a cientista Elizabeth Hays, da NASA, também em um comunicado.
Agora, os pesquisadores tiveram a chance de observar as explosões conforme elas ocorriam. A primeira foi detectada em julho de 2018, e a segunda em janeiro deste ano.
Essa última foi mais poderosa, com cerca de 100 bilhões de vezes tanta energia quanto a luz visível aos olhos humanos. Dois telescópios da NASA a observaram em uma galáxia a 4 bilhões de anos-luz de distância durante 20 minutos.
“Nossas medidas mostram que a energia liberada em raios gama [nesses 20 minutos] é comparável à quantidade irradiada em todas as energias inferiores tomadas em conjunto [no período depois da explosão inicial]. Isso é notável”, afirmou a cientista Konstancja Satalecka no mesmo comunicado.
Os cientistas já suspeitavam que uma espécie de dispersão de elétrons era capaz de aumentar a energia dos fótons durante essas explosões, causando rajadas de raios gama com luz de energia ultra-alta na fase pós-brilho.
As observações dessas duas explosões confirmaram essa teoria pela primeira vez.

Créditos: Hypescience

HUBBLE ESTUDA EXPLOSÃO DE RAIOS-GAMA COM A MAIS ALTA ENERGIA JÁ OBSERVADA

Novas observações do Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA investigaram a natureza da explosão de raios-gama GRB 190114C.
As explosões de raios-gama são as explosões mais poderosas do Universo. Emitem a maior parte da sua energia sob a forma de raios-gama, radiação que é muito mais energética do que a luz visível que podemos ver com os nossos olhos.
Em janeiro de 2019, um GRB extremamente brilhante e longo foi detectado por um conjunto de telescópios, incluindo os telescópios Swift e Fermi da NASA, bem como pelos telescópios MAGIC (Major Atmospheric Gamma Imaging Cherenkov). Conhecido como GRB 190114C, parte da luz detectada do objeto tinha a maior energia já observada: 1 TeV (um Tera elétrons-volt) - cerca de um bilhão de vezes mais energia por fóton do que a luz visível. Os cientistas têm tentado observar uma emissão energética tão alta a partir de GRBs há muito tempo, de modo que esta detecção é considerada um marco na astrofísica de alta energia.
As observações anteriores revelaram que, para atingir esta energia, o material deve ser emitido de uma estrela em colapso a 99,999% da velocidade da luz. Este material é então forçado através do gás que rodeia a estrela, provocando um choque que cria a própria explosão de raios-gama. Pela primeira vez, os cientistas observaram raios-gama extremamente energéticos desta explosão em particular.
Vários observatórios terrestres e espaciais começaram a estudar GRB 190114C. Os astrônomos europeus receberam tempo de observação com o Telescópio Espacial Hubble para observar a explosão de raios-gama, estudar o seu ambiente e descobrir como esta emissão extrema é produzida.
"As observações do Hubble sugerem que esta explosão em particular estava num ambiente muito denso, bem no meio de uma galáxia brilhante a 5 bilhões de anos-luz de distância," explicou um dos autores principais, Andrew Levan do Instituto para Matemática, Departamento de Astrofísica e Física de Partículas da Universidade Radboud na Holanda. "Isto é realmente invulgar e sugere que talvez seja por isso que produziu esta radiação excepcionalmente poderosa."
Os astrônomos usaram o Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA, juntamente com o VLT (Very Large Telescope) do ESO e o ALMA (Atacama Large Milimeter/submilimeter Array) para estudar a galáxia hospedeira deste GRB. O instrumento WFC3 (Wide Field Camera 3) foi fundamental para estudar se as propriedades ambientais do sistema hospedeiro, composto por um par próximo de galáxias em interação, podem ter contribuído para a produção destes fótons altamente energéticos. O GRB ocorreu dentro da região nuclear de uma galáxia massiva, um local bastante único. Isto é indicativo de um ambiente mais denso do que aquele onde os GRBs são normalmente observados e poderá ter sido crucial para a produção dos fótons altamente energéticos observados.
"Os cientistas têm tentado observar emissão de energia muito alta a partir de explosões de raios-gama há muito tempo," explicou o autor principal Antonio Ugarte Postigo do Instituto de Astrofísica da Universidade da Andaluzia na Espanha. "Esta nova observação é um passo vital para o entendimento das explosões de raios-gama, dos seus arredores imediatos e de como a matéria se comporta quando se move a 99,999% da velocidade da luz."

Créditos: Astronomia On-line

Origem de misteriosas explosões de ondas de rádio é detectada

"Este é o grande avanço que esperamos desde que os astrônomos descobriram rápidas explosões de rádio em 2007", afirma Keith Bannister, que lidera o estudo, da agência nacional de ciência da Austrália.
A localização foi tão precisa que o autor do estudo afirma que, se o local estivesse na Terra, poderia dizer não apenas a cidade onde a explosão surgiu como também o código postal e o quarteirão.
A equipe liderada por australianos realizou a descoberta utilizando um novo radiotelescópio da Organização de Pesquisa Científica e Industrial da Commonwealth (CSIRO), a agência científica australiana.
Agora, os astrônomos esperam descobrir as causas das explosões rápidas de rádio, que continuam desconhecidas.
A descoberta foi publicada pela revista Science e está entre as mais significativas desde a descoberta de FRB em 2007, conforme o jornal Daily Mail.
Desde 2007, foram detectadas apenas 85 explosões cósmicas de ondas de rádio, sendo que a maioria delas é "one-off", enquanto que uma pequena parte são "repetidores" que se repetem no mesmo lugar.
Esta é a primeira vez que os astrônomos conseguem obter a localização exata de uma ondulação "única", segundo o portal Socientífica.
A tecnologia utilizada pela equipe foi o radiotelescópio australiano Square Kilometre Array Pathfinder (ASKAP), que possui 36 antenas parabólicas, com a explosão chegando a cada uma em um tempo ligeiramente diferente, permitindo o cálculo de sua origem.
"A explosão que localizamos e sua galáxia hospedeira não se parecem em nada com um 'repetidor' e seu hospedeiro. Ela vem de uma enorme galáxia que está formando relativamente poucas estrelas", afirmou o Dr. Adam Deller, da Universidade de Tecnologia de Swinburne.
O fato sugere que as rajadas de rádio podem ser produzidas em uma variedade de ambientes, ou que as explosões sejam geradas por um mecanismo diferente para o repetidor.
Após a descoberta, a equipe analisou a distância e outras características utilizando o telescópio Gemini South, em conjunto com o Observatório W.M. Keck e o Very Large Telescope (VLT).
Os dados obtidos durante o estudo, confirmaram que a luz havia deixado a galáxia há aproximadamente 4 bilhões de anos, disse Nicolas Tejos, da Pontifícia Universidade Católica de Valparaíso.
A partir das minúsculas diferenças de tempo foi possível identificar a galáxia inicial da explosão, além do ponto de partida a 13.000 anos-luz do centro da galáxia, ressalta Deller.
O atual objetivo da equipe é utilizar as explosões rápidas de rádio como sondas cosmológicas, tal como fazemos com os raios gama, quasares e supernovas.

Créditos: Sputnik

Quilonova: Hubble revela um novo evento cósmico

Esta sequência ilustra o modelo da quilonova para a formação de uma explosão de raios gama de curta duração.
1. Um par de estrelas de nêutrons em um sistema binário entra em espiral.
2. Nos milésimos de segundo finais, conforme os dois objetos se fundem, eles expulsam material altamente radioativo. Este material se aquece e expande, emitindo uma explosão de luz chamada quilonova.
3. A bola de fogo bloqueia a luz visível, mas irradia em luz infravermelha.
4. Um disco remanescente de resíduos envolve o objeto resultante da fusão, que pode ter entrado em colapso para formar um buraco negro.
O Telescópio Espacial Hubble detectou um novo tipo de explosão estelar. Batizada de quilonova, a explosão acontece quando um par de objetos compactos e muito densos, como estrelas de nêutrons, se chocam. O Hubble captou a bola de fogo se apagando depois de uma breve explosão de raios gama (GRB), em uma galáxia a quase 4 bilhões de anos-luz da Terra. "Esta observação finalmente resolve o mistério das explosões de raios gama curtos," disse Nial Tanvir, da Universidade de Leicester, no Reino Unido, que liderou a equipe que analisou os dados. Explosões de raios gama são flashes de radiação de alta energia que aparecem de direções aleatórias no espaço. Elas vêm em dois sabores - longas e curtas. Já é bem aceito pela comunidade astronômica que as GRBs longas são produzidas pelo colapso de estrelas muito grandes. As rajadas curtas, no entanto, permaneciam um mistério. "Nós tínhamos apenas provas circunstanciais fracas de que as rajadas curtas [poderiam ser] produzidas pela fusão de objetos compactos," explica Tanvir. "Este resultado agora parece ser a prova definitiva." Segundo os novos dados, as emissões de raios gama de curta duração são produzidas quando um par de estrelas de nêutrons superdensas em um sistema binário entra em espiral, finalmente colidindo. Nos milissegundos finais antes da explosão, as duas estrelas se fundem, ejetando material altamente radioativo. Esse material se aquece e se expande, emitindo um clarão de luz - a GRB curta. O resultado da quilonova - e o que explica seu nome - é cerca de 1.000 vezes mais brilhante do que uma nova comum, que é causada pela erupção de uma anã branca.


Fonte: Inovação Tecnológica

Explosão ilumina galáxia invisível na era das trevas do universo

Há mais de 12 bilhões de anos atrás, uma estrela explodiu, se rompendo e expelindo o que sobrou em jatos gêmeos com uma velocidade próxima da velocidade da luz. Sua morte foi um evento tão brilhante que conseguiu iluminar sua galáxia inteira um milhão de vezes mais, do que ela era iluminada antes. O flash brilhante viajou através do espaço por 12.7 bilhões de anos para chegar a um planeta que estava longe de existir no momento da explosão, a nossa Terra. Analisando essa luz, os astrônomos aprenderam sobre uma galáxia que outrora era muito pequena, apagada e distante para ser observada até mesmo pelo Telescópio Espacial Hubble. “Essa estrela viveu numa época interessante, a chamada idade das trevas, um bilhão de anos depois do Big Bang”, disse o autor principal do estudo Ryan Chornock do Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA). “Por um lado, nós somos cientistas forenses, investigando a morte de uma estrela e a vida de uma galáxia nas primeiras fases do tempo cósmico”, adicionou ele. A estrela anunciou sua morte com um flash de raios gamma, um evento conhecido como uma explosão de raios-gamma, ou do inglês, GRB. A GRB 130606A foi classificada como sendo uma GRB longa, já que ela durou mais de 4 minutos. Ela foi detectada pela sonda Swift da NASA no dia 6 de Junho de 2013. Chornock e sua equipe rapidamente organizaram observações subsequentes usando o Telescópio MMT no Arizona e o Gemini Norte no Havaí. “Nós fomos capazes de estar no alvo certo em questões de horas”, disse Chornock. “Essa velocidade foi crucial em detectar e estudar o brilho posterior”. O brilho de uma GRB ocorre quando os jatos de uma explosão vagam por entre o gás ao redor, varrendo esse material, aquecendo-o e gerando assim o brilho. À medida que a luz viaja através da galáxia onde se situava a estrela que morreu, ela passa por nuvens de gás interestelar. Elementos químicos, dentro dessas nuvens absorvem a luz em certos comprimentos de onda, deixando pegadas. Espalhando a luz pelo seu espectro, os astrônomos conseguem estudar essas pegadas e aprender que gases a galáxia distante continha. Todos os elementos químicos mais pesados que o hidrogênio, o hélio, e o lítio foram criados pelas estrelas. Como um resultado, esses elementos pesados, que os astrônomos chamam coletivamente de metais, levam um tempo para se acumular. A vida não teria existido no universo inicial pois esses elementos, cruciais para a vida, incluindo o carbono e o oxigênio, ainda não existiam. Chornock e seus colegas descobriram que a galáxia com explosão GRB continha somente algo em torno de um décimo dos metais encontrados no nosso Sistema Solar. A teoria sugere que embora os planetas rochosos pudessem ter sido capaz de se formar, a vida provavelmente não estaria presente. “No tempo em que essa estrela morreu o universo ainda não estava pronto para a vida. Ele ainda não tinha vida, mas estava sim gerando os elementos necessários para isso”, diz Chornock. Com redshift de 5.9, ou uma distância de 12.7 bilhões de anos-luz, a GRB 130606A é uma das mais distantes explosões de raios-gamma já encontradas. “No futuro nós seremos capazes de encontrar e explorar até mesmo as mais distantes GRBs com a construção do planejado Giant Magellan Telescope”, disse Edo Berger, do CfA, um coautor da publicação. A equipe irá publicar os resultados na edição de 1 de Setembro de 2013.

Fonte: Cienctec

Hubble encontra uma kilonova após uma explosão de raios-gamma

O Telescópio Espacial Hubble, da NASA, tem fornecido a evidência mais forte até o momento de que explosões de raios-gamma de curta duração são disparadas pela fusão de dois objetos estelares menores, como um par de estrelas de nêutrons ou uma estrela de nêutrons e um buraco negro. A evidência definitiva veio de observações do Hubble feitas na luz infravermelha próxima da bola de fogo em diminuição de brilho produzida depois de uma explosão curta de raios-gamma, ou uma GRB. O brilho revelou pela primeira vez um novo tipo de explosão estelar chamada de kilonova, uma explosão prevista em acompanhar uma GRB de curta duração. Uma kilonova é aproximadamente 1.000 vezes mais brilhante do que uma nova, que é causada pela erupção de uma anã branca. Essa explosão estelar, contudo é somente entre 1/10 a 1//100 do brilho de uma típica supernova, a própria detonação de uma estrela massiva. Explosões de raios-gamma são flashes misteriosos de intensa radiação de alta energia que aparece de direções aleatórias no espaço. Explosões de curta duração duram no máximo poucos segundos, mas elas algumas vezes geram brilhos posteriores apagados e a irradiação da luz no infravermelho próximo continua ainda por algumas horas ou dias. Os brilhos posteriores têm ajudado os astrônomos a determinaram que as GRBs localizam-se em galáxias distantes. A causa da GRB de curta duração, contudo, permanece um mistério. A teoria mais popular é que os astrônomos estão testemunhando a energia lançada enquanto dois objetos compactos se chocam. Mas, até agora, os astrônomos não tinham adquiridos dados suficientes para provar essa forte evidência. Uma equipe de pesquisadores liderada por Nial Tanvir da Universidade de Leicester no Reino Unido, tem usado o Hubble para estudar uma recente explosão de curta duração na luz infravermelha próxima. As observações revelaram o apagamento do brilho posterior de uma explosão de kilonova, fornecendo a “smoking gun” que evidencia a hipótese da fusão. “Essa observação finalmente resolve o mistério da origem das explosões de raios-gamma de curta duração”, disse Tanvir. “Muitos astrônomos, incluindo nosso grupo, já tinham fornecido um grande corpo de evidências de que as explosões de raios-gamma de longa duração (aquelas que duram mais de dois segundos) são produzidas pelo colapso de estrelas extremamente massivas. Mas nós até então só tínhamos evidências fracas sobre o fato das explosões de raios-gamma de curta duração serem produzidas pela fusão de objetos compactos. Esse resultado agora parece fornecer a prova definitiva para suportar esse cenário”. Os astrofísicos têm previsto que as GRBs de curta duração são criadas quando um par de estrelas de nêutrons super densas em um sistema binário de espiralam conjuntamente. Esse evento acontece à medida que o sistema emite radiação gravitacional, pequenas ondas na fábrica do espaço-tempo. A energia dissipada pelas ondas fazem com que os dois objetos fiquem mais próximos. Nos milissegundos finais, enquanto os dois objetos se fundem, a espiral da morte expele material altamente radioativo. Esse material aquece e expande, emitindo uma explosão de luz. Essa poderosa explosão de uma kilonova emite mais radiação em luz visível e no infravermelho próximo a cada segundo do que o Sol o faz em anos. Uma explosão de kilonova dura aproximadamente uma semana. Num artigo científico recente, Jennifer Barnes e Daniel Kasen da Universidade da Califórnia em Berkely, e do Lawrence Berkeley National Laboratory apresentou novos cálculos prevendo como as kilonovas devem parecer. Os cálculos mostram que o mesmo plasma quente produzindo a radiação também agirá como um bloqueador da luz visível, gerando um reservatório de energia da kilonova inundando de luz do infravermelho próximo por mais alguns dias. Uma inesperada oportunidade para testar esse modelo aconteceu no dia 3 de Junho de 2013 quando o Swift Space Telescope da NASA registrou a explosão de raios-gamma extremamente brilhante, catalogada como GRB 130603B, numa galáxia localizada a quase 4 bilhões de anos-luz de distância. Embora a explosão inicial de raios-gamma tenha durado apenas um décimo de segundo, ela foi aproximadamente 100 bilhões de vezes mais brilhante do que subsequente flash de kilonova. A luz visível da explosão posterior foi detectada no William Herschel Telescope e a sua distância foi determinada com o Gran Telescopio Canarias, ambos localizados nas Ilhas Canárias. “Nós rapidamente percebemos que essa era a chance de testar a nova teoria de Barnes e Kasen, usando o Hubble para caçar a kilonova na luz infravermelha próxima”, disse Tanvir. Os cálculos sugerem que a luz seria provavelmente mais brilhante nos comprimentos de onda do infravermelho próximo aproximadamente entre 3 e 11 dias depois da explosão inicial. Os pesquisadores precisaram agir rapidamente antes que a luz se apagasse, então eles requisitaram o Discretionary Observing Time do Diretor com a Wide Field Camera 3 do Hubble. No dia 12-13 de Junho de 2013 o Hubble buscou pelo local da explosão inicial, identificando um objeto vermelho apagado. Uma análise independente dos dados, realizada por outra equipe de pesquisa confirmou a detecção. Observações subsequentes feitas com o Hubble, três semanas depois, no dia 3 de Julho de 2013, revelaram que a fonte já tinha se apagado, fornecendo assim a evidência fundamental de que essa bola de fogo era de um evento explosivo. “Anteriormente, os astrônomos tinham procurado pela explosão posterior de explosões de curto período mais na luz óptica, e realmente não encontraram nada além da luz da própria explosão de raios-gamma”, explicou Andrew Fruchter, do Space Telescope Science Institute em Baltimore, Md., um membro da equipe de pesquisa de Tanvir. “Mas essa nova teoria previa que quando você comparasse as imagens feitas na luz óptica com aquelas feitas na luz infravermelha próxima de explosões de raios-gamma de curta duração, aproximadamente uma semana depois da explosão, a kilonova deveria aparecer em infravermelho, e isso é exatamente o que nós temos visto”. Além disso para confirmar a natureza das GRBs curtas, a descoberta tinha duas importantes implicações. A primeira, a origem de muitos elementos químicos pesados no universo, incluindo o ouro, platina, que por muito tempo foi algo misterioso. As kilonovas são previstas para formarem esses elementos em abundância, espalhando-os pelo espaço onde eles se tornariam parte da futura geração de estrelas e planetas. Em segundo lugar, as fusões de objetos compactos são também esperadas por emitirem intensas ondas gravitacionais, previstas pela primeira vez por Albert Einstein. As ondas de gravidade não tinham ainda sido descobertas, mas os novos instrumentos em desenvolvimento podem fazer as primeiras detecções dentro de poucos anos. “Agora, parece que caçando por kilonovas, os astrônomos podem ser capazes de ajustarem conjuntamente os eventos que geram ambos os fenômenos”, disse Tanvir.


Fonte: Cienctec

Astrônomos flagram erupção recorde de raios gama

Astrônomos de todo o mundo ficariam extasiados com a maior explosão de energia já detectada até hoje. O fenômeno, classificado como uma erupção de raios gama (GRB 130427A), produziu a radiação de mais alta energia já detectada. "Nós esperamos muito tempo por uma explosão de raios gama tão chocante, tão brilhante, de encher os olhos," disse Julie McEnery, cientista-chefe do telescópio espacial Fermi, da NASA, que há poucos dias quase foi destruído em uma colisão com um lixo espacial. "A erupção de raios gama durou tanto que um número recorde de telescópios no solo foi capaz de capturá-la, enquanto as observações com os telescópios espaciais ainda continuam", disse McEnery. O fenômeno ocorreu às 04h47 da madrugada do dia 27 de Abril, gerando uma energia de pelo menos 94 bilhões de elétron-volts, mais de 35 bilhões de vezes a energia da luz visível. A erupção de raios gama não apenas foi três vezes mais forte do que o recorde anterior, como também durou horas, permitindo sua observação detalhada por vários telescópios. Com observações na faixa dos raios gama, infravermelho, radiofrequências e luz visível, o fenômeno deverá gerar uma série de artigos científicos, que serão publicados nos próximos meses. As erupções de raios gama são as explosões mais brilhantes do Universo. Os astrônomos acreditam que a maioria delas ocorre quando estrelas muito grandes ficam sem combustível nuclear e colapsam sob seu próprio peso. Conforme o núcleo colapsa em um buraco negro, jatos de material são arremessados para o espaço quase à velocidade da luz. Ao viajar pelo espaço, o material interage com o gás arremessado previamente pela estrela, emitindo um brilho intenso, que decai com o tempo. Se a erupção de raios gama ocorrer perto de nós o suficiente, os astrônomos costumam encontrar uma supernova no local uma semana ou menos após a explosão. Como esta não foi tão perto, espera-se que a supernova seja encontrada até meados de Maio.

Fonte: Inovação Tecnológica

Estrelas de nêutrons em fusão criam explosões de raios gamma

As explosões de raios-gamma, ou GRBs, do inglês, são uma das mais energéticas explosões do universo. Os astrônomos dividem essas explosões em dois grupos separados: as GRBs Longas com duração de no mínimo 2 segundos e que provavelmente resultam do colapso de uma estrela massiva em um buraco negro, enquanto que as GRBs Curtas duram somente milissegundos e suas origens são desconhecidas. Por anos, os cientistas especularam que duas estrelas de nêutrons em fusão poderiam criar as GRBs Curtas, mas eles não podiam traçar isso de forma observacional, e as simulações computacionais nunca conseguiam durar o tempo suficiente para determinar a causa. Agora, uma equipe de astrônomos conseguiu gerar modelos detalhados em supercomputadores que mostram que a fusão de estrelas de nêutrons podem, de fato gerar as GRBs Curtas. A simulação começou com duas estrelas de nêutrons, cada uma com uma massa 1.5 vezes maior que a massa do Sol e com 27.2 km de largura. Devido a alta densidade e ao resto altamente magnetizado de uma então estrela massiva em poucos milissegundos, seus campos magnéticos se combinam de uma forma caótica. Um buraco negro então é formado no centro do sistema envolto por um redemoinho de material quente e magnetizado. Os astrônomos então observaram que os campos magnéticos se organizam em jatos, que são observados da Terra como sendo as GRBs Curtas. As estruturas de jatos se formam aproximadamente 20 milissegundos depois da fusão, ou 26.5 milissegundos no modelo. As estruturas se mantêm até o fim da simulação, 8.5 milissegundos depois.

Fonte: Cienctec

Terra foi atingida por explosão de raios gama na Idade Média

Em 2012, pesquisadores encontraram evidências de que o nosso planeta foi atingido por uma súbita onda de radiação durante a Idade Média, mas ainda não havia clareza sobre que tipo de evento cósmico pudesse ter sido sua causa. Agora, um estudo sugere que a explosão teria sido resultado da fusão de dois buracos negros ou estrelas de nêutrons em nossa galáxia. Esta colisão teria gerado e arremessado para fora uma grande quantidade de energia. A pesquisa foi publicada no Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. No ano passado, uma equipe de pesquisadores constatou a presença em nível incomum de um tipo de carbono radioativo - conhecido como carbono-14 - em algumas antigas árvores de cedro-do-japão. Na Antártida, também, houve um aumento nos níveis de uma forma de berílio - berílio-10 - no gelo. Estes isótopos são criados quando uma radiação intensa atinge os átomos na atmosfera superior, o que sugere que uma explosão de energia havia atingido o nosso planeta. Usando dados recolhidos nas árvores e no gelo, os pesquisadores foram capazes de identificar que este evento teria ocorrido entre os anos 774 e 775 d.C., mas que sua causa era desconhecida. A possibilidade de uma supernova - explosão de uma estrela - foi considerada, mas descartada em seguida porque os rastros de um evento como esse ainda seriam visíveis hoje por telescópio. Outra equipe de físicos americanos recentemente publicou um artigo sugerindo que uma explosão solar extraordinariamente grande poderia ter causado a emissão de energia. No entanto, outros membros da comunidade científica acharam pouco provável que explosões solares fossem capazes de gerar os níveis de carbono 14 e berílio-10 encontrados nas árvores e no gelo. Agora, pesquisadores alemães ofereceram outra explicação: uma enorme explosão que teria ocorrido dentro da Via Láctea. Um dos autores do estudo, o professor Ralph Neuhauser, do Instituto de Astrofísica da Universidade de Jena, disse: "Nós observamos os espectros de curtas explosões de raios gama para estimar se seriam consistentes com a taxa de produção de carbono-14 e berílio-10 - e (achamos) que é totalmente consistente ". Estas emissões enormes de energia ocorrem quando os buracos negros, estrelas de nêutrons ou anãs brancas (estrelas na fase final de suas vidas, prestes a explodir) colidem - as fusões galácticas levam apenas alguns segundos, mas enviam uma vasta onda de radiação. "Explosões de raios gama são eventos muito, muito explosivos e enérgicos. Então usamos a quantidade de energia encontrada (na Terra) para estimar a distância do evento", disse Neuhauser. "Nossa conclusão foi de que era de 3.000 a 12.000 anos-luz de distância - e isso está dentro de nossa galáxia". Embora o evento soe dramático, nossos antepassados medievais podem mal tê-lo notado. Uma explosão de raios gama ocorrida nesta distância teria sido absorvida pela nossa atmosfera, deixando apenas um traço nos isótopos que eventualmente passaram pelo filtro da atmosfera e chegaram às árvores e ao gelo. Os pesquisadores não acham que foi emitida qualquer luz visível. Observações do espaço sugerem que explosões de raios gama são raras. Elas ocorrem no máximo a cada 10 mil anos e pelo menos uma vez em um milhão de anos em uma galáxia. O professor Neuhauser disse ser improvável que o planeta Terra fosse atingido por outro fenômeno do tipo, mas, caso isso ocorra, deverá ter mais impacto. Se uma explosão cósmica ocorrer na mesma distância que o evento do século 8, poderia derrubar nossos satélites. Mas se ocorrer ainda mais perto - a apenas algumas centenas de anos-luz de distância - poderia destruir a camada de ozônio, com efeitos devastadores para a vida na Terra. No entanto, esta hipótese, disse o professor Neuhauser, é "extremamente improvável".

Fonte: Terra

Labareda solar no céu de raios-gamma

O que brilha no céu no comprimento de onda dos raios-gamma? A resposta é que normalmente os mais exóticos e energéticos ambientes astrofísicos, como galáxias ativas energizadas por buracos negros supermassivos, ou pulsares incrivelmente densos, ou seja, a parte giratória remanescente de uma explosão de estrelas emite energia nessa faixa e brilham com intensidade quando olhamos para o céu nos raios-gamma. Mas no dia 7 de Março de 2012, uma poderosa labareda solar, parte de uma série de recentes explosões no Sol, dominou o céu de raios-gamma em energias superiores a 1 bilhão de vezes a energia emitida pelos fótons da luz visível. Os dois painéis acima ilustram a intensidade dessa labareda solar em imagens feitas de todo o céu e registradas pelo Telescópio Espacial de Raios-Gamma Fermi. No dia 6 de Março de 2012, como na maioria dos dias, o Sol estava quase que invisível nos detectores de imagem do Fermi. Mas durante a energética emissão da labareda solar, ele tornou-se aproximadamente 100 vezes mais brilhante do que até mesmo o Pulsar Vela em energias de raios-gamma. Agora apagado novamente nas imagens do Fermi, provavelmente o Sol voltará a brilhar nessa energia novamente à medida que o ciclo de atividades solares se aproximar de seu máximo.

Créditos:APOD

Cientistas buscam entender as intensas explosões de raios gama

Quando uma gigantesca estrela morre e colapsa dentro de si, um intenso pulso de raios gama é emitido, tornando esse objeto a fonte mais luminosa do Universo por alguns minutos. No entanto, esse fenômeno também parece ocorrer nos buracos negros e os cientistas estão tentando entender como isso acontece. O pulso de raios gama produzido pelas estrelas no momento da morte é a mais intensa manifestação energética que acontece no Universo. O processo é bem conhecido e ocorre quando uma estrela dez vezes mais densa que nosso Sol desmorona sobre si mesma e ejeta sua camada externa no espaço. Isso transforma a gigantesca estrela em um objeto extremamente denso e pequeno, do tamanho de uma cidade e que gira em velocidade muito elevada sobre seu próprio eixo. Todo esse processo leva cerca de 1 dia - tipicamente 20 minutos - e é acompanhado de um intenso flash observável de qualquer parte do Universo e que pode ser registrado em diversos comprimentos de onda, principalmente no espectro dos raios gama. Essa violenta explosão é conhecida como Supernova. De acordo com o conhecimento atual, se a densidade do pequeno e massivo objeto remanescente for igual ou superior a 3 massas solares, então esse objeto dará origem a um buraco negro. Apesar de ser típico de estrelas em colapso, algumas vezes esse descomunal flash também tem origem nos buracos negros rotativos, que ao girarem rapidamente sugam a matéria à sua volta e lançam ao espaço um fino feixe de energia muito alta, que se propaga em grande velocidade. "O buraco negro está girando rapidamente e à medida que suga matéria estelar ejeta um jato de material através de um envelope similar a uma supernova", explica o astrônomo da Universidade Pennsylvania Péter Mészáros, durante reunião anual da Associação Americana para o Avanço da Ciência. Esses jatos de radiação movem-se basicamente na velocidade da luz, que se acredita seja o limite da máxima velocidade possível no Universo. No entanto, para refinar suas teorias os pesquisadores precisam saber exatamente a velocidade desses jatos e para isso estão utilizando os dados do Telescópio Espacial Fermi, lançado em 2008 com o propósito de mapear todas as fontes de raios gama do Universo. "Fermi está fazendo um excelente trabalho em medir o quão perto da velocidade da luz o jato se propaga, mas ainda não sabemos exatamente se são 99,9995 % da velocidade da luz ou 99,99995% dessa velocidade", disse Mészáros. Embora os astrônomos tenham uma idéia geral sobre o que provoca uma explosão de raios gama, muitos aspectos do processo ainda estão envoltos em mistério. Um aspecto particularmente difícil de entender vem do fato de que essas explosões, e os buracos negros em seu interior, envolvem massas extremamente grandes confinadas em espaços muito pequenos. Para entender esses domínios, os cientistas usam duas teorias propostas ainda na primeira metade do século 20: a teoria da relatividade geral de Albert Einstein que abrange coisas gigantescas, de grande massa e alta energia e a teoria da mecânica quântica que reina sobre as dimensões absurdamente minúsculas. O problema é que as duas teorias são incompatíveis entre si e os cientistas não sabem como conciliá-las. "Até o momento temos sido capazes de descartar as versões mais simples de teorias que combinam a mecânica quântica com a gravidade, embora outras ainda precisam ser testadas", disse Mészáros. O que se espera é que, com mais dados observacionais do Telescópio Espacial Fermi e de outros instrumentos, os cientistas sejam capazes de refinar as teorias que descrevem as explosões de raios gama e também outras ocorrências que envolvem energias extremas no universo.

Créditos: Apolo 11

Estudo indica como estrela "mata" outra e cria buraco negro

Pesquisadores espanhóis descobriram como uma estrela induz outra à morte, em uma espécie de "assassinato estelar", que ocorre em pouco mais de meia hora e origina um buraco negro com uma massa maior que a do Sol e com diâmetro de 20 km. A descoberta é fruto de uma pesquisa liderada por Christina Thöne e Antonio Ugarte Postigo, do Instituto de Astrofísica da Andaluzia, em colaboração com Miguel Ángel Aloy e Petar Mimica, da Universidade de Valência, e foi divulgada pela revista Nature. O inovador estudo traz uma explicação plausível ao enigma conhecido como "Erupção do Natal", uma erupção de raios gama (GRB, na sigla em inglês) de mais de meia hora de duração, que ocorreu no dia 25 de dezembro de 2010. Esta "Erupção do Natal", ou GRB101225A segundo sua identificação científica, é o resultado de uma estrela de nêutrons se fundindo com o núcleo de hélio de uma estrela gigante e antiga, a uma distância de 5,5 bilhões de anos-luz da terra. Este exótico sistema binário passou por uma fase em que a estrela de nêutrons penetrou na atmosfera da estrela companheira gigante e, ao alcançar seu núcleo, se fundiu com ele, sendo o resultado uma gigantesca explosão, inicialmente invisível da Terra. O fenômeno possivelmente também origina um novo buraco negro. A tremenda quantidade de energia liberada pela explosão foi canalizada longe do centro da estrela a velocidades próximas às da luz. Miguel Ángel Aloy explicou à agência EFE que antes se pensava que a maioria das GRB se associava às estrelas maiores que o Sol, que acabam produzindo supernovas. No entanto, a "Erupção do Natal", segundo Aloy, é uma GRB rara, com propriedades distintas das que se conheciam até agora, podendo considerar o fato como uma evidência de que existe uma nova forma de se produzir buracos negros estelares. "Uma estrela em massa morre formando uma supernova, enquanto esta foi induzida à morte por sua companheira, que chega ao núcleo da estrela, onde se induz uma explosão supernova incomum (de fato passaria despercebido se não fosse pela detecção da GRB) e um objeto muito compacto, possivelmente um buraco negro", afirmou. Aloy assinalou que são frequentes os casais de estrelas (sistemas binários), "mas nunca tinha visto quase que ao vivo este assassinato estelar". A propriedade mais incomum desta GRB é que ela contém uma "contribuição térmica extraordinariamente potente", segundo Aloy. As erupções de raios gama são flashes de radiação ultra-intensos, que podem chegar à Terra de qualquer direção do espaço. São fenômenos tão potentes e energéticos que apenas um deles pode ser tão luminoso como todas as estrelas visíveis simultaneamente no céu, embora ocorra somente em poucos segundos. "A classificação das GRB pode ter que ser revisada à luz destas recentes observações, já que as estrelas parecem ter encontrado novas formas de morrer", concluíram.

Créditos: Terra

Capturada pelo brilho

A imagem acima na verdade é uma impressão artística que mostra duas galáxias distantes formadas aproximadamente 2 bilhões de anos depois do Big Bang sendo capturadas pela luz emitida pelo GRB090323, uma explosão de raios gama vista através do universo. Com o seu brilho sobressaindo o brilho da própria galáxia hospedeira e de outra galáxia próxima, o alinhamento da explosão de raios gama e das galáxias foi inferido a partir do espectro do brilho emitido pela explosão e detectado inicialmente pelo Fermi Gamma Ray Space Telescope em Março de 2009. Como observado por um dos VLTs do ESO, o espectro da explosão vai se apagando oferecendo, além disso, outro resultado surpreendente, as galáxias distantes são mais ricas em elementos pesados que o Sol, com uma abundância mais alta já vista no universo. Elementos pesados que enriqueçam as galáxias maduras no universo local, foram gerados em gerações passadas de estrelas. Assim essas galáxias jovens experimentaram uma prodigiosa taxa de formação de estrelas e uma evolução química comparada com a Via Láctea. Na ilustração acima, a luz da explosão passa sucessivamente através das galáxias para a direita. Os espectros ilustrando as linhas escuras de absorção dos elementos das galáxias impressos no brilho da explosão são mostrados em detalhe. Os astrônomos no planeta Terra que estão estudando esse fenômeno localizam-se a aproximadamente 12 bilhões de anos-luz de distância na direção da borda direita dessa imagem.

Créditos: APOD

Explosão de raios gama a 13,04 bilhões de anos-luz é nova candidata a objeto mais distante de todo o Universo

A explosão de raios gama detectada pelo satélite Swift, da NASA, em abril de 2009, foi recentemente revelada como candidata ao objeto mais distante do Universo. Com distância estimada de 13,04 bilhões de anos-luz, a explosão está além de qualquer quasar conhecido e pode ser mais distante do que qualquer galáxia previamente conhecida ou explosão de raios gama. O estudo da distância da explosão, conhecida como GRB 090429B, será publicado no periódico científico Astrophysical Journal. A gigantesca erupção de raios gama foi formado a partir de uma explosão estelar quando o Universo tinha menos que 4% de sua idade atual – apenas 520 milhões de anos – e menos de 10% do tamanho atual. "A galáxia que comportava a estrela que originou GRB 090429B era realmente uma das primeiras galáxias do Universo", disse Derek Fox, professor de astronomia e astrofísica da Universidade Penn State, nos Estados Unidos, e um dos autores do estudo. “Além do recorde de distância, GRB 090429B demonstra como explosões de raios-gama podem ser usadas para revelar a localização de estrelas massivas nos primórdios do Universo e também para acompanhar os processos de galáxias antigas e formação de estrelas que resultaram em um Universo tão rico como o que temos hoje”, disse. Cerca de duas explosões de raios gama - as mais brilhantes explosões conhecidas – são observadas todos os dias. Por causa de seu brilho, elas podem ser detectadas pelos satélites mesmo que ocorram a distâncias de bilhões de anos-luz. Embora as explosões durem minutos, a dissipação da luz permanece observável durante muito mais tempo, o que permite que astrônomos meçam a distância da explosão. No caso da GRB 090423, a distância foi calculada em 13,04 bilhões de anos-luz da Terra. “Este recorde foi superado pela descoberta de galáxias em 2010 e 2011 que empurraram a fronteira cósmica para 13,07 bilhões de anos-luz da Terra, e possivelmente ainda mais. Nossa estimativa de distância para a GRB 090423 faz dela uma versão de ‘revanche das explosões’”, disse Antonino Cucchiara, da Universidade da Califórnia, em Berkeley, e um dos autores do estudo. "Uma explosão de raios gama está mais uma vez, disputando o título de objeto mais distante no cosmos - para além de quasares e galáxias previamente considerados os mais distantes”.

Créditos:  Astrofísicos

Uma inesperada explosão na Nebulosa do Caranguejo

Por que a Nebulosa do Caranguejo apresentou essa explosão incandescente? Ninguém sabe ao certo. O comportamento incomum, descoberto a alguma anos atrás, parece somente ocorrer em luz de energia muito alta – os raios gamma. A aproximadamente um mês atrás observações de raios gamma da Nebulosa do Caranguejo feitas pelo Telescópio Espacial de Raios Gamma Fermi, mostraram um inesperado aumento no brilho de raios gamma da nebulosa, fazendo com que ela ficasse cinco vezes mais brilhante do que o normal nos raios gamma e apagasse novamente alguns dias depois. Normalmente quanto mais rápida a variabilidade, menor área envolvida. Isso poderia indicar que o poderoso pulsar localizado no centro da nebulosa, uma estrela de nêutrons compacta que gira a uma velocidade de 30 vezes por segundo está de alguma forma envolvida no processo. Especificamente as especulações estão centradas nas mudanças sofridas pelo campo magnético que com certeza circunda o poderoso pulsar. Mudanças rápidas nesse campo podem gerar ondas que rapidamente aceleram os elétrons que então emitem brilhos, possivelmente algo parecido com o que acontece com o Sol. A imagem acima mostra como a Nebulosa do Caranguejo normalmente aparece em raios gamma, em comparação com o pulsar Geminga, e como ela apareceu durante o recente aumento de brilho que sofreu.

Créditos: APOD

A sinfonia de GRB 110328A

Uma sinfonia de observações por todo o planeta teve início abruptamente no dia 28 de Março de 2011, quando o satélite Swift detectou uma explosão de raios gamma de alta frequência vindos da fonte GRB 110328A. Quando a mesma fonte brilhou novamente após 45 minutos estava claro que esse evento não era uma típica explosão de raios gamma. Doze horas depois a fanfarra inicial dos astrônomos usando o Telescópio Óptico Nórdico de 2.5 metros disparou uma imensa rede de observações ópticas da fonte. No início do dia seguinte a explosão teve suas baixas frequências de barítono detectadas pelas antenas de rádio do projeto ELVA nos EUA. Mais tarde muitos telescópios ópticos incluindo o Telescópio Gemini Norte de 8 metros no Havaí começaram a participar da brincadeira seguindo o rastro óptico do objeto. A fonte invulgar foi também detectada pelo Observatório de Raios-X Chandra da NASA como o registro mais alto já detectado pelo instrumento e foi intermitentemente seguida por uma semana emitindo raios gamma, agora como soprano. Juntando ao coro de observações, o Telescópio Espacial Hubble, registrou a imagem acima integrando dados ópticos e infravermelho confirmando que o raio estava localizado ao longo da passagem da galáxia em um desvio para o vermelho de 0.351. Se associado com a galáxia, essa explosão ocorreu quando o Universo tinha somente dois terços da idade que tem hoje. Existe muita especulação para explicar o fenômeno, uma delas é que a explosão de raios gamma violenta foi causada pela separação de uma estrela por um buraco negro supermassivo localizado no centro da galáxia e as feições intrigantes dessa distante detonação estão ainda sendo exploradas.

Créditos: APOD

GRB 0800607

Explosões de raios-gama, ou a sigla em inglês GRBs estão entre os fenômenos mais energéticos que os astrônomos observam regularmente. Esses eventos são disparados por massivas explosões e uma grande quantidade de energia é então focalizada dentro de feixes estreitos que viajam através do universo. Esses feixes são tão estreitos que eles podem ser vistos através do universo visível e permite aos astrônomos pesquisarem sobre a história do universo. Se um evento dessa magnitude acontece na nossa galáxia e nós estivermos na frente do feixe, os efeitos seriam pronunciados e poderia levar a uma extinção em massa da vida na Terra, tamanha é a energia ali concentrada. Ainda considerado um dos mais energéticos GRBs já registrados até hoje, o GRB 0800607, aconteceu em uma nuvem de gás e poeira diminuindo a explosão por um fator de 20 – 200 dependendo do comprimento de onda analisado. Apesar da sua força, o GRB teve um brilho suficiente para ser detectado por pequenos telescópios ópticos por mais de uma hora. Então, o que esse monstro escondido pode dizer aos astrônomos sobre as galáxias distantes e os GRBs em geral? O GRB 0800607 foi descoberto no dia 6 de Junho de 2008 pelo satélite Swift. Como os GRBs possuem uma vida curta, a busca por essas explosões é automática e uma vez que uma explosão é detectada o satélite Swift é imediatamente apontado na direção da fonte da explosão. Outros satélites caçadores de GRB rapidamente se unem a essa pesquisa e observatórios baseados na Terra também como o ROTSE-III e o Keck. A utilização dessa vasta coleção de instrumentos permitiu à equipe de astrônomos, liderada por D. A. Perley da UC Berkeley, a desenvolver um robusto entendimento não apenas do GRB mas também do gás obscurecido. Dado que a galáxia hospedeira dessa explosão está localizada a uma distância de mais de 4 bilhões de anos-luz da Terra, esse fenômeno tem fornecido uma única fonte de pesquisa sobre a natureza do ambiente que envolve essas galáxias distantes. Uma das feições mais surpreendentes observadas neste evento foi a incomum absorção ocorrida próximo de 2.175 Angstrons. Embora essa llinha de absorção tenha sido notada em outras galáxias, ela é rara em galáxias localizadas a imensas distâncias cosmológicas. No universo local, essas feições parecem ser mais comuns em galáxias dinamicamente estáveis mas tendem estar ausentes em locais mais perturbados como na Pequena Nuvem de Magalhães, bem como em algumas regiões da Via Láctea onde existe uma turbulência maior. A equipe usou essas feições para definir que a galáxia hospedeira dessa grande explosão também é estável. Embora essas feições sejam comuns em galáxias próximas, a detecção dessa absorção faz com que ela seja a mais distante já observada. A causa precisa dessa feição não é conhecida ainda, embora outros estudos indicam que os hidrocarbonetos aromáticos policíclicos e a presença de grafite sejam possíveis suspeitos. Estudos anteriores desse evento mostram outras feições espectrais novas. Um artigo de Sheffer et al. observa que o espectro também revelou a presença de hidrogênio molecular. Novamente, esse tipo de feição é comum no universo local e em muitas outras galáxias, mas nunca tinha sido observado nem relacionado a galáxias onde explosões de GRB ocorrem. O hidrogênio molecular (bem como outros componentes moleculares) tornam-se desassociados em altas temperaturas como em galáxias que contém grande quantidade de estrelas se formando que produziriam regiões com grandes estrelas capazes de disparar as GRBs. Com observações de uma molécula, a equipe liderada por Sheffer suspeitou que existam grandes quantidade de outras moléculas, como monóxido de carbono. Isso também foi detectado pela primeira vez em um ambiente hospedeiro de GRB. Esse ambiente incomum pode ajudar a explicar uma classe de GRBs conhecida como explosões ópticas subluminosas ou explosões escuras, onde o componente óptico da explosão é menos brilhante do que o previsto em comparação com as mais tradicionais GRBs.

Créditos: Ciência e Tecnologia