NASA/Swift/A. Beardmore (Universidade de Leicester)
O Telescópio Swift capturou o brilho de GRB 221009A cerca de uma hora após ter sido detetado pela primeira vez
Poucas explosões cósmicas atraíram tanta atenção dos cientistas espaciais como a registada no dia 22 de outubro do ano passado e apropriadamente designada como BOAT (Brightest of All Time).
O evento, produzido pelo colapso de uma estrela altamente massiva e o subsequente nascimento de um buraco negro, foi testemunhado como um clarão imensamente brilhante de raios gama, seguido de um lento desvanecimento de luz em todas as frequências.
Desde que o sinal BOAT foi captado simultaneamente nos seus telescópios gigantes, os astrofísicos de todo o mundo têm-se esforçado por explicar o brilho da explosão de raios gama (ou GRB, sigla inglesa para “gamma-ray burst”) e o desvanecer curiosamente lento do seu brilho remanescente.
Agora, uma equipa internacional que inclui o Dr. Hendrik Van Eerten, do Departamento de Física da Universidade de Bath, formulou uma explicação: a explosão inicial (conhecida como GRB 221009A) estava orientada diretamente para a Terra e arrastou consigo uma quantidade invulgarmente grande de material estelar.
As conclusões da equipa foram publicadas na revista Science Advances. O Dr. Brendan O’Connor, recém-doutorado da Universidade de Maryland e da Universidade George Washington em Washington, DC, é o autor principal do estudo.
O Dr. Van Eerten, que coliderou a análise teórica do brilho remanescente, disse: “Outros investigadores que trabalham neste quebra-cabeças chegaram também à conclusão de que o jato estava apontado diretamente para nós – tal como uma mangueira de jardim que nos atinge diretamente – e isto explica, de certa forma, porque é que foi visto com tanto brilho.
Mas o que continuava a ser um quebra-cabeças era o facto de as orlas do jato não poderem ser vistas de todo.
“O lento desvanecimento do brilho remanescente não é característico de um jato estreito de gás, e saber isto fez-nos suspeitar que havia uma razão adicional para a intensidade da explosão, e os nossos modelos matemáticos confirmaram-no.
“O nosso trabalho mostra claramente que o GRB tinha uma estrutura única, com as observações a revelarem gradualmente um jato estreito inserido num fluxo de gás mais amplo, onde normalmente se esperaria um jato isolado.”
Então, o que é que fez com que este GRB fosse mais largo do que o normal? Os investigadores têm uma ideia.
O Dr. Van Eerten explicou: “Os jatos dos GRBs têm de atravessar a estrela em colapso na qual se formam, e o que pensamos ter feito a diferença neste caso foi a quantidade de mistura que ocorreu entre o material estelar e o jato, de tal forma que o gás aquecido pelo choque continuou a aparecer na nossa linha de visão até ao ponto em que qualquer assinatura característica do jato se teria perdido na emissão global do brilho remanescente”.
Acrescentou: “O nosso modelo ajuda não só a compreender o BOAT, mas também recordistas de brilho anteriores que deixaram os astrónomos perplexos com a falta de uma assinatura de jato. Estes GRBs, tal como outros GRBs, têm que estar apontados diretamente para nós quando acontecem, uma vez que não seria normal que tanta energia fosse expelida em todas as direções ao mesmo tempo.
Parece existir uma classe excecional de eventos que são simultaneamente extremos e que conseguem mascarar a natureza direcionada do seu fluxo de gás.
Estudos futuros sobre os campos magnéticos que lançam o jato e sobre as estrelas massivas que os acolhem deverão ajudar a revelar a razão porque estes GRB são tão raros.
“O GRB 221009A, excecionalmente longo, é o GRB mais brilhante alguma vez registado e o seu brilho remanescente está a bater todos os recordes em todos os comprimentos de onda”, disse Dr. O’Connor.
“Devido a esta explosão ser tão brilhante e também tão próxima (em termos cósmicos, ocorreu à distância de 2,4 mil milhões de anos-luz da Terra), pensamos que esta é uma oportunidade única, que só acontece a cada mil anos, para abordar algumas das questões mais fundamentais relativas a estas explosões, desde a formação dos buracos negros a testes de modelos de matéria escura”, acrescentou.
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