A fonte de energia das maiores explosões do universo encontrada

Uma nova pesquisa inovadora sugere que as explosões de raios gama são causadas pelo colapso do campo magnético de uma estrela.

A fonte de energia das maiores explosões do universo encontrada

A impressão de um artista sobre as explosões de raios gama de uma estrela logo após seu colapso.



Crédito: Nuria Jordana-Mitjans
  • Uma equipe de astrofísicos encontrou evidências de que um campo magnético em colapso causa explosões de raios gama.
  • Explosões de raios gama são as explosões mais poderosas e brilhantes do universo.
  • A equipe usou dados do telescópio espacial de uma supernova a 4,5 bilhões de anos-luz de distância.

Um novo estudo propõe uma resposta ao mistério de quais poderes rajadas de raios gama - as explosões mais brilhantes e poderosas do universo que ocorrem quando uma estrela se transforma em supernova. Pesquisa de uma equipe internacional de astrofísicos indica que a razão específica para esse fenômeno, quando dois gigantescos jatos de plasma emissor de luz lançam materiais em velocidades ultra-altas, pode estar no colapso do campo magnético de uma estrela.



As explosões de raios gama (GRBs), que ocorrem quando uma estrela implode para formar uma estrela de nêutrons ou um buraco negro, são tão violentas que liberam tanta energia em apenas alguns segundos quanto o Sol faz em toda sua vida de 10 bilhões de anos . As explosões podem durar de dez milissegundos a várias horas, enquanto seu 'brilho posterior' mais longo pode ser observado da Terra.

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Enquanto o Comunicado de imprensa dos destaques da Universidade de Bath, o modelo de jato bariônico explica GRBs como flashes produzidos por repetidas colisões violentas entre os materiais envolvidos nas explosões em torno de uma estrela moribunda.



A segunda hipótese sobre a origem das rajadas é a modelo magnético , que ganhou um impulso com a nova pesquisa. A ideia por trás disso é que, quando uma estrela explode, seu grande campo magnético entra em colapso, liberando a tremenda energia que alimenta um GRB.

A equipe de pesquisadores envolvidos no estudo encontrou evidências para apoiar o modelo magnético porexaminando dados do colapso de uma grande estrela em uma galáxia que 4,5 bilhões de anos-luz de distância. Eles sabiam sobre o colapso da estrela a partir de uma explosão de raios gama (chamada GRB 190114C), que foi detectada pela NASA Observatório Neil Gehrels Swift , operando do espaço na órbita baixa da Terra.

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Os pesquisadores descobriram uma pista sobre o papel do campo magnético no nível muito baixo de polarização observado na explosão de raios gama logo após o colapso da estrela. Isso apontou para a explosão destruindo o campo magnético.



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A autora principal do artigo, Nuria Jordana-Mitjans, da Bath University no Reino Unido, explicou que, 'a partir de estudos anteriores, esperávamos detectar uma polarização de até 30% durante os primeiros cem segundos após a explosão. Portanto, ficamos surpresos ao medir apenas 7,7% menos de um minuto após a explosão, seguido por uma queda repentina para 2% logo depois. '

Isso indicou aos cientistas que os campos magnéticos 'colapsaram catastroficamente logo após a explosão, liberando sua energia e alimentando a luz brilhante detectada em todo o espectro eletromagnético.'

O novo estudo foi conduzido pela University of Bath em cooperação com cientistas da Liverpool John Moore University UK, da University of Ferrara Italy, da University of Nova Gorica Slovenia, do South African Astronomical Observatory, do Instituto de Astrofisica de Canarias, Espanha, Lomonosov Moscow State University e Irkutsk State University Russia.

Confira o estudo publicado em The Astrophysical Journal.

Interessantemente, um estudo lançado no início de 2020 pela Universidade de Warwick apontou para sistemas de estrelas binárias que oferecem condições especiais que são favoráveis ​​à criação de explosões de raios gama. Este campo continua a oferecer desenvolvimentos fascinantes.

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