Luz de uma intensa explosão de raios gama chega na Terra após mais de 12 bilhões de anos

05/06/14 - A luz intensa de uma enorme explosão de uma estrela a mais de 12 bilhões de anos atrás (pouco depois do Big Bang) chegou na Terra, e foi vista nos céus



Conhecida como uma explosão de raios gama, a luz dessa rara explosão de alta energia viajou 12.100 bilhões de anos antes de ser detectada e observada por um telescópio, o Rotse -IIIb, de propriedade da Southern Methodist University (SMU). Físicos da universidade relatam que seu telescópio foi o primeiro instrumento terrestre que observou a explosão e que capturou imagens, disse Farley Ferrante, um estudante de pós-graduação do Departamento de Física da SMU, que acompanhou as observações juntamente com dois astrônomos na Turquia e no Havaí.

A explosão de raios gama foi flagrada às 23h00 do dia 19 de abril pelo telescópio robótico da SMU no Observatório McDonald nas Montanhas Davis, no Texas.



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"As explosões de raios gama são as explosões mais poderosas do Universo desde o Big Bang", disse Farley. "Essas explosões liberam mais energia em 10 segundos do que o Sol libera durante toda sua vida útil, que é estimada em cerca de 10 bilhões de anos.

Algumas dessas explosões de raios gama parecem estar relacionados a supernovas, e correspondem ao fim da vida de uma estrela massiva, disse Robert Kehoe, professor de física e líder da equipe de astronomia da SMU.

Os cientistas não podiam detectar a luz ótica de explosões de raios gama até a década de 1990, quando a tecnologia dos telescópios melhorou. Entre todas as luzes do espectro eletromagnético, os raios gama têm comprimentos de onda mais curtos e são visíveis apenas usando detectores especiais.



Explosões de raios gama resultam de estrelas quentes com pelo menos 50 massas solares. A explosão ocorre quando as estrelas ficam sem combustível e colapsam sobre si mesmas, formando buracos negros.




Explosão de raios gama 1404191 foi flagrada às 23h00 do dia 19 de abril
pelo telescópio robótico Rotse-IIIb da SMU no McDonald Observatory,
Fort Davis, Texas. Créditos: SMU
Dados observacionais de explosões de raios gama permitem aos cientistas compreender a estrutura do Universo primitivo. Para colocar em contexto, o Big Bang ocorreu há 13,8 bilhões de anos, e a nova explosão de raios gama detectada ( GRB 140419A ) tem um desvio para o vermelho de 3,96, disse Farley, que completa: "Isso significa que GRB 140419A explodiu a cerca de 12,1 bilhões de anos atrás, ou seja, ocorreu a cerca de 1,5 bilhão de anos após o Big Bang".

Com as imagens dessa explosão de raios gama, os astrônomos podem analisar os dados observacionais para tirar novas conclusões sobre a estrutura do Universo primordial.

"No momento desta explosão, o Universo parecia muito diferente do que é agora", disse Kehoe. "Foi uma fase inicial da formação de galáxias. Não haviam elementos pesados ​​para fazer planetas semelhantes à Terra, portanto, este é um vislumbre do início do Universo".

O brilho de GRB 140419A, medido pela sua capacidade de ser visto por alguém na Terra, foi de 12ª magnitude, indicando que era apenas 10 vezes mais escuro do que o que é visível através de binóculos, e apenas 200 vezes mais escuro do que o olho humano pode enxergar, disse Kehoe.

Quando o satélite Swift detecta uma explosão de raios gama, ele retransmite imediatamente o local onde ela foi observada. Telescópios ao redor do mundo, como o Rotse -IIIb, entram em ação para observar essa explosão e se possível, capturar imagens, disse Govinda Dhungana, estudante de pós-graduação da SMU que participou da pesquisa da explosão de raios gama.

O telescópio Rotse -IIIb observa emissões óticas de várias explosões de raios gama a cada ano, e observou GRB 140419A apenas 55 segundos após a explosão ser detectada pelo satélite Swift.

Poucos dias depois, Rotse -IIIb observou uma segunda rara explosão de raios gama, GRB 140423A , às 03:30 do dia 23 de abril. O desvio para o vermelho dessa explosão foi correspondente a 11,8 bilhões de anos atrás. Rotse - IIIb observou a 51 segundo após a detecção de Swift.

Farley Ferrante, o primeiro a verificar as observações de GRB 140423A, é o primeiro -autor do estudo dessa recente explosão de raios gama. Tolga Guver, professor associado do Departamento de Astronomia e Ciências Espaciais da Universidade de Istambul, na Turquia, é o segundo autor. Em GRB 140419A, Tolga Guver é o primeiro autor e Farley Ferrante é segundo.

Fonte: Southern Methodist University
Imagens: NASA / Swift / Cruz Dewilde / SMU

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