Explosões nos confins do universo

As explosões mais luminosas do universo (ficando atras somente do Big Bang, a grande explosão inicial, de acordo com o modelo cosmológico padrão) produzem no céu um clarão que pode durar até centenas de segundos. Infelizmente, essas explosões não podem ser vistas por nós a olho nu. A energia é liberada quase que totalmente sob a forma de raios gama: parte de espectro eletromagnético que os nossos olhos não podem detectar.

A descoberta dessas erupções de raios gamma aconteceu na década de sessenta, quando pulsos de radiação gamma foram detectados pelos satélites US Vela. Contudo, o objetivo desses satélites era outro: monitorar do espaço a utilização de armas nucleares em plena Guerra Fria. Em Julho de 1967, o primeiro fenômeno foi registrado. Logo descartou-se a hipótese de que pudesse ser proveniente de uma bomba nuclear, e começou a atrair a atenção dos cientistas. Pesquisadores excluíram também a possibilidade de que essas emissões de raios gamma pudessem ser provenientes da Terra ou do Sistema Solar.

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Distribuição de explosões de raios gamma no céu detectadas pelo satélite Swift (lançado em 2004). Crédito: NASA/Swift/Francis Reddy

Por serem explosões extremamente poderosas, inicialmente acreditava-se que elas aconteciam dentro da nossa Galáxia, a Via Láctea. Hoje sabe-se que as erupções de raios gamma estão distribuídas igualmente em todas as direções que se olhe no céu (de maneira isotrópica), e são provenientes em sua maioria de outras galáxias (houve na história da astronomia muitos debates sobre a origem Galáctica ou não desses fenômenos). Atualmente, com a melhoria das medições, acredita-se que a maioria dessas explosões são provenientes dos confins do universo, de um tempo distante que nos remete aos primórdios dos cosmos.

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Impressão artística das erupções de raios gamma. Crédito: ESO

Foram detectados até hoje dois tipos de erupções: as longas (chegando a durar alguns minutos) e as curtas (duram 2 segundos ou menos e correspondem a 30% dos casos), mas física por traz delas ainda carrega um ar de mistério. Elas acontecem em mais de uma vezes por dia em média e podem liberar em segundos o que uma estrela emitiria durante toda sua vida de alguns bilhões de anos. As observações mostram que as emissões de raios gamma acontecem em jatos, seguidas de um sinal secundário em raios X (medido pela primeira vez na década de noventa para erupções de longa duração). Essas emissões sucessivas a grande explosão já foram detectadas em outras faixas do espectro eletromagnético, como por exemplo, na faixa do visível. Na teoria vigente, as explosões de longa duração estão associadas ao efeito catastrófico de liberação de energia ao fim da vida de uma estrela supermassiva e o seu inevitável colapso gravitacional formando no centro um buraco negro. Esse buraco negro cria uma bola de fogo formada por elétrons a velocidades muito altas (próximas a da própria luz), pósitrons (partículas de mesma massa do elétron, porém com carga positiva) e fótons que expande e colide com o material remanescente da estrela formando os jatos de raios gamma e as sucessivas emissões em diferentes frequências.

A origem das erupções de curta duração ainda gera muitas dúvidas na comunidade científica. Elas geralmente acontecem em regiões do céu com baixa formação estelar e parecem derivar de um mecanismo distinto das erupções longas. Estuda-se a possibilidade de que sejam decorrentes da fusão entre duas estrelas de nêutrons.

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Nascida na capital federal, morei nos EUA, Itália e atualmente me encontro no país mais populoso do mundo. Isso mesmo, estou morando na China, mais precisamente na cidade de Hefei. Sinta-se a vontade para procurar essa pequena cidade (para os parâmetros chineses) de mais de 7 milhões de habitantes no mapa. Sou formada em Física pela Universidade de Brasília e PhD em astrofísica pela universidade de Roma. Sempre ávida por dividir conhecimento, não somente no campo das ciências, mas também as minhas experiências pessoais , preferências literárias, etc. O leque é muito grande, então por simplicidade, digamos que gosto de debater sobre tudo e sobre nada, sobre qualquer coisa der na telha.

2 comentários em “Explosões nos confins do universo

  1. Nao se trata de explosoes, somente inferiores ao big bang, trata-se do proprio big bang ainda em atividade. Estima-se a idade do universo em torno de 16 bilhoes de anos, a partir da grande explosao [big bang}. Nossos telescopios atuais observam os confins do universo, numa distancia de 18 bilhoes de ANOS LUZ, em todas as direcoes, onde encontraram estas explosoes. Ha concordancia, entre espaco e tempo. Suspeito que o big bang nao explodiu num piscar de olhos. Acredito que o universo esta em expansao, em virtude da atividade do big bang, que ha 18 bilhoes de anos nunca cessou em seu caminho explosivo.

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