terça-feira, 12 de janeiro de 2021

Astrônomos encontram explosão de raios gama mais distante até agora

Astrônomos encontram explosão de raios gama mais distante até agora Da galáxia mais distante conhecida no universo observável vem o mais brilhante e mais energético dos eventos: uma possível explosão de raios gama. 

Explosões de raios gama são as explosões mais poderosas do universo. O tipo mais comum - GRBs de longa duração - é criado quando estrelas particularmente massivas colapsam. Embora eles emitam a maior parte de sua energia em raios gama, essa explosão é seguida por um brilho residual em comprimentos de onda de baixa energia, incluindo luz ultravioleta.NASA / GSFC 

Em março de 2016, os astrônomos encontraram uma galáxia, chamada GN-z11 , que era mais distante - e portanto mais antiga - do que qualquer outra vista antes. A luz dessa galáxia adulta originou-se apenas 420 milhões de anos após o Big Bang, quando a Via Láctea ainda estava em sua infância.  

Reportando observações na Nature Astronomy de segunda-feira , uma equipe baseada em Pequim confirma a distância extrema. Não apenas mediram uma idade mais precisa, mas também encontraram algo inesperado, o que relatou em um segundo estudo publicado na mesma revista. Durante seu período de observação de cinco horas usando o telescópio Keck no Havaí, os astrônomos observaram um breve pico luminoso de luz ultravioleta do GN-z11.  

“Notamos que uma das imagens tinha uma explosão brilhante na posição exata da galáxia”, diz o líder do estudo Linhua Jiang (Universidade de Pequim). “Foi surpreendente, porque o objeto é muito tênue. A única maneira que poderíamos ter visto seria se estivéssemos olhando bem ali, naquele momento, porque alguns minutos depois, ele havia sumido. ”  

Jiang e seus colegas sugerem que esse flash UV inesperado pode ter sido o brilho residual de uma explosão de raios gama (GRB), produzida quando estrelas muito massivas colapsam.  

Antes disso, o GRB mais jovem conhecido foi aquele que explodiu 520 milhões de anos após o Big Bang. Os eventos mais jovens estão fora do alcance dos caçadores GRB, como o Observatório Neil Gehrels Swift da NASA e o Telescópio Espacial Fermi Gamma-ray.  

É perfeitamente possível que o flash revelador não tenha realmente se originado do GN-z11. Pode ter vindo de algo que transitou entre a Terra e a galáxia exatamente no momento certo, como uma fotobomba cósmica. A equipe considerou todos os prováveis ​​culpados: satélites, asteróides, chamas estelares e até mesmo um GRB coincidente em uma galáxia mais próxima. No final, seus cálculos sugeriram que era altamente improvável que o flash viesse de qualquer lugar diferente do GN-z11.  

Quanto à fonte de emissão, os pesquisadores descartam uma supernova ou evento de interrupção da maré. Isso pode durar dias ou mais, e o que a equipe viu estava lá e desapareceu em menos de três minutos. Em outras palavras, o espectro, o brilho e a duração do transiente eram consistentes com um GRB.  

Peter Meszaros (Penn State University), que não esteve envolvido no estudo, concorda que o espectro é o que ele esperaria de um GRB. “Esta é uma descoberta potencialmente muito importante”, diz ele.  

Acredita-se que as explosões de raios gama sejam criadas pelo colapso de estrelas massivas, e dado que GN-z11 existiu tão pouco depois do Big Bang, seria tentador pensar que um GRB tão precoce poderia representar a morte de um dos primeiros geração de estrelas, conhecidas como estrelas de População III. ““ Mas o que é realmente interessante ”, diz o membro da equipe Bing Zhang (Universidade de Nevada, Las Vegas),“ é que vimos algumas linhas de carbono fortes, o que significa que esta é uma estrela de segunda geração ”.  

O universo começou com apenas hidrogênio e hélio e um punhado de lítio. Elementos mais pesados ​​como o carbono tiveram que ser fundidos nos núcleos de estrelas massivas e distribuídos quando explodiram. Portanto, se há carbono no GN-z11, a galáxia já deve estar no segundo estágio de sua evolução estelar - mesmo na tenra idade de apenas 400 milhões de anos.  

Infelizmente, as observações de UV por si só não são suficientes para identificar o flash como um GRB sem dúvida. A chance de que outro telescópio estivesse olhando para aquela parte exata do céu naquele exato momento é quase nula.  

Além de ultrapassar os limites da detectabilidade, confirmar a idade do GN-z11 e fornecer evidências de estrelas da População II apenas 400 milhões de anos após o Big Bang, esta descoberta também é um vislumbre emocionante do futuro: instrumentos de próxima geração como o James O Telescópio Espacial Webb deve detectar com segurança objetos com desvio para o vermelho muito mais alto, talvez até mesmo encontrando uma estrela de População III ou duas. Até então, nossas tentativas de sondar o amanhecer do universo devem continuar a contar com o acaso.  

Fonte: Skyandtelescope.org  

By Marcos Ferreira Medeiros - dezembro 16, 2020  

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