Swift observa os primeiros minutos de uma hipernova

2005-08-26

As estrelas de maior massa têm um fim explosivo como hipernovas. Observações realizadas pelo Swift vêm mostrar que os fim destas estrelas não é apenas através de uma explosão, mas sim de várias. Crédito: NASA/GSFC/Dana Berry.
O Swift
Swift Gamma-ray Burst Explorer
O observatório espacial Swift é uma missão da NASA em colaboração com outros países, lançada em Novembro de 2004 e com uma duração prevista de 2 anos. O objectivo é estudar as fulgurações de raios gama em vários comprimentos de onda. Para tal, conta com três instrumentos: o Burst Alert Telescope (BAT), que monitoriza o céu em raios gama à procura das fulgurações, o telescópio de raios-X XRT e o telescópio óptico e ultravioleta UVOT.
 (NASA
National Aeronautics and Space Administration (NASA)
Entidade norte-americana, fundada em 1958, que gere e executa os programas espaciais dos Estados Unidos da América.
) tem uma capacidade ímpar de detectar fulgurações
fulguração
Uma fulguração é uma libertação de energia de forma explosiva da qual resulta um aumento rápido do brilho do astro no qual ocorre. São exemplo deste tipo de fenómenos as fulgurações solares, associadas às manchas solares, bem como as fulgurações de raios-X, que ocorrem em estrelas de neutrões, e de raios gama, que se sabe estarem relacionadas com as explosões de supernova.
raios gama
raios gama
Os raios gama são a componente mais energética e mais penetrante de toda a radiação electromagnética. Os fotões gama possuem energias elevadíssimas, tipicamente superiores a 10 keV, às quais correspondem comprimentos de onda inferiores a umas décimas do Ångstrom. Este tipo de radiação é, por exemplo, emitido espontaneamente por núcleos atómicos de algumas substâncias radioactivas.
e, em breves minutos, observá-las em raios-X
raios-X
A radiação X é a radiação electromagnética cujo comprimento de onda está compreendido entre o ultravioleta e os raios gama, ou seja, pertence ao intervalo de aproximadamente 0,1 Å a 100 Å. Descobertos em 1895, os raios-X tambêm são, por vezes, chamados de raios de Röntgen em homenagem ao seu descobridor. A radiação X é altamente penetrante, o que a torna muito útil, por exemplo, para obter radiografias.
, ultravioleta
ultravioleta
O ultravioleta á a banda do espectro electromagnético que cobre a gama de comprimentos de onda entre os 91,2 e os 350 nanómetros. Esta radiação é largamente bloqueada pela atmosfera terrestre.
e no óptico.

As fulgurações de raios gama
fulguração de raios gama
Uma fulguração de raios gama é uma potentíssima explosão, com consequente libertação de fotões gama, que ocorre em direcções aleatórias no céu. Descobertas acidentalmente nos anos 1960, sabe-se que algumas delas estão associadas a um tipo particular de supernovas, as explosões que marcam o fim da vida de uma estrela de massa elevada.
de maior duração são das explosões mais poderosas que se conhecem e são precursoras das hipernovas – o fim explosivo de uma estrela
estrela
Uma estrela é um objecto celeste gasoso que gera energia no seu núcleo através de reacções de fusão nuclear. Para que tal possa suceder, é necessário que o objecto possua uma massa superior a 8% da massa do Sol. Existem vários tipos de estrelas, de acordo com as suas temperaturas efectivas, cores, idades e composição química.
de massa
massa
A massa é uma medida da quantidade de matéria de um dado corpo.
elevada. Um recente estudo verificou que, em quase metade das fulgurações de raios gama de maior duração detectadas pelo Swift, seguem-se intensos pulsos de raios-X. Isto quer dizer que as estrelas estão a sofrer duas, três, ou mesmo quatro explosões nos primeiros minutos depois da explosão inicial. As energias envolvidas são muito mais elevadas do que se esperava.

Até estas observações do Swift, os cientistas acreditavam que as hipernovas consistiam numa única explosão seguida de um pós-resplendor, pois nunca se tinha observado detalhadamente tão cedo após a explosão inicial. Agora, é necessário ter em conta que após a explosão inicial, seguem-se outras menores. Um dos melhores exemplos é a fulguração de raios gama GRB 050502B, de 2 de Maio de 2005: esta fulguração demorou 17 segundos; cerca de 500 segundos depois, o Swift detectou um pico na radiação X, cerca de 100 vezes mais brilhante do que qualquer coisa observada até agora.

Anteriormente, já tinha havido dados que sugeriam um pico na radiação
radiação electromagnética
A radiação electromagnética, ou luz, pode ser considerada como composta por partículas (os fotões) ou ondas. As suas propriedades dependem do comprimento de onda: ondas ou fotões com comprimentos de onda mais longos traduzem radiação menos energética. A radiação electromagnética, ou luz, é usualmente descrita como um conjunto de bandas de radiação, como por exemplo o infravermelho, o rádio ou os raios-X.
X entre a fulguração e o pós-resplendor em fulgurações de raios gama. Mas com o Swift, as dúvidas desvaneceram-se, com a observação de mais de uma dezena de casos óbvios de múltiplas explosões.

Há várias teorias para descrever este novo fenómeno e a maioria aponta para a presença de um recém-formado buraco negro
buraco negro
Um buraco negro é um objecto cuja gravidade é tão forte que a sua velocidade de escape é superior à velocidade da luz. Em Astronomia, distinguem-se dois tipos de buraco negro: os buracos negros estelares, que resultam da morte de uma estrela de massa elevada, e os buracos negros galácticos, que existem no centro das galáxias activas.
. Isto significaria que o Swift está a observar buracos negros com apenas alguns segundos de idade! Neste cenário, o buraco negro, acabado de se formar, começa imediatamente a trabalhar. Há material a cair para o buraco negro, libertando grandes quantidades de energia; e há outro material que é empurrado para longe, a grande velocidade, para o meio interstelar
meio interestelar
O meio interestelar é constituído por toda a matéria existente no espaço entre as estrelas. Cerca de 99% da matéria interestelar é composta por gás, sendo os restantes 1% dominados pela poeira. A massa total do gás e da poeira do meio interestelar é cerca de 15% da massa total da matéria observável da nossa galáxia, a Via Láctea. A matéria do meio interestelar existe em diferentes regimes de densidade e temperatura, como por exemplo as nuvens moleculares (frias e densas) ou o gás ionizado (quente e ténue).
.

Outra teoria diz que o jacto de material ejectado pela estrela moribunda começa a cair de novo para a estrela, criando ondas de choque
onda de choque
Uma onda de choque é uma variação brusca da pressão, temperatura e densidade de um fluído, que se desenvolve quando a velocidade de deslocação do fluído excede a velocidade de propagação do som.
no centro do jacto que colidem com o gás e produzem radiação X.

Fonte da notícia: http://www.nasa.gov/home/hqnews/2005/aug/HQ_05229_Swift.html