O telescópio de raios X de Swift capturou esta imagem do GRB050509b incorporada na emissão difusa de raios-X associada ao aglomerado de galáxias. Crédito de imagem: NASA. Clique para ampliar.
Dois bilhões de anos e 25 dias atrás, um evento destinado a ser um divisor de águas na comunidade astronômica ocorreu em uma galáxia distante? uma rajada de raios gama com duração de apenas um trigésimo de segundo. O observatório Swift, chamado apropriadamente, 'viu' os gama com seu instrumento Telescópio de Alerta de Ruptura (BAT), descobriu de onde vinham e girou seus telescópios de raios X e UV. A GCN internacional (Rede de Coordenadas GRB) se iluminou com avisos de observatórios de todo o mundo (e fora do espaço), relatando o que encontraram quando olharam para lá. Os dados vieram da Namíbia, Canárias, EUA continentais, Chile, Índia, Holanda e, principalmente, Havaí. Os principais telescópios ópticos do mundo, o VLT, o Kecks, o Gemini, o Subaru, todos entraram em ação; o espectro eletromagnético era coberto de gama de energia extremamente alta até o rádio.
E tudo para quê? Algumas dezenas de raios gama mais uma dúzia de raios-X? Os astrônomos sabem há mais de uma década que as explosões de raios gama (GRBs) ocorrem em dois tipos diferentes:? Long-soft? e? short-hard ?. GRB050509b foi um pouco difícil. Durou cerca de 30 ms, seu espectro gama teve mais? Difícil? gama do que? macio? e foi a primeira vez que um pós-brilho radiológico foi detectado.
Os astrônomos têm “procurado desesperadamente a luz do sol” há anos. Estas são as ondas de raios X, UV, ópticas, IR e rádio que fluem do local do GRB, depois que a radiação gama se desencadeia. Como podemos identificar a fonte dessas fontes com mais precisão do que os próprios GRBs, encontrar sequelas posteriores é o primeiro passo para descobrir o que são.
Antes de GRB050509b, os astrônomos estavam inclinados para a teoria de que GRBs longos e macios são supernovas de colapso do núcleo (colapsares). Embora tenha havido dezenas de trabalhos teóricos publicados sobre o que os GRBs de curta duração poderiam ser, apenas três cenários pareciam se encaixar nos dados de raios gama? a fusão (ou colisão) de uma estrela de nêutrons com outra (ou um buraco negro), um reflexo gigante de um magnetar (um "terremoto" em uma estrela de nêutrons intensamente magnética) ou alguma variação no tema colapsar.
Agora, o primeiro do que provavelmente serão centenas de artigos sobre GRB050509b foi enviado para publicação. Os 28 autores concluem que “agora existe um suporte observacional para a hipótese de que surtos de curta duração surgem durante a fusão de um binário compacto (duas estrelas de nêutrons ou uma estrela de nêutrons e um buraco negro)”.
A chave para os pesquisadores? conclusão é a 'localização' do pós-brilho dos raios-X.
O telescópio de raios-X de Swift detectou raios-X vindos da mesma região do céu que as gamas; depois de alguma investigação para amarrar a aparente posição dos raios X aos astrônomos? sistema de coordenadas (RA e dezembro), a equipe Swift XRT determinou que o brilho posterior veio de um círculo de cerca de 15 ″ (segundos de arco), cujo centro fica a cerca de 10 ″ do coração de uma galáxia elíptica (que agora tem o nome memorável G1 ), ele próprio membro de um rico aglomerado de galáxias banhadas em raios-X. Como eles sabiam que era um resplendor? Porque desapareceu; o brilho difuso dos raios X dos aglomerados não faz isso.
E, apesar de olhar com muito cuidado, nenhum outro brilho eletromagnético foi detectado.
Agora, agora, nossos 28 astrônomos precisavam descobrir se os subúrbios do G1 são onde o estrelato aconteceu, ou em algum outro lugar; o que é o "host", em linguagem astronômica?
A astronomia moderna faz uso pesado de estatísticas; para ter certeza de que não têm um acaso, os pesquisadores normalmente querem muitos e muitos exemplos. Nesse caso, as únicas estatísticas que os autores do artigo poderiam fazer é um cálculo? qual a probabilidade de ocorrer um GRB de curta duração (supondo que tais eventos ocultos) ocorra? uma galáxia elíptica, em um aglomerado rico, apenas por acaso? Muitos diferentes? Qual a probabilidade? perguntas foram feitas; as respostas em todos os casos são "pouco prováveis". No entanto, ninguém está descartando a má sorte.
Nossos pesquisadores agora poderiam se voltar para os vários modelos teóricos de GRBs de curta duração e pós-fluxo de GRB, para ver quão bem os dados observacionais se encaixam nas expectativas teóricas, supondo que o GRB tenha ocorrido no G1.
A boa notícia (nº 1) é que os dados do pós-brilho correspondem bem: os GRBs curtos-duros liberam muito menos energia (gama) do que os longos-suaves (portanto, os pós-feixes dos GRBs curtos-duros devem ser mais fracos; a energia gama é um indicador da energia usada para alimentar o pós-brilho). Melhor ainda, já que o que os detritos de explosão esmagam determina o quão brilhante será o brilho pós-brilho, o fraco brilho pós-brilho GRB050509b é exatamente o que você esperaria se acontecesse no gás rarefeito do meio interestelar de um elíptico (os pós-brilho colapsar são brilhantes em parte porque acontecem nos restos desarrumados das nuvens de poeira de gás das quais nasceram poucos milhões de anos antes).
A segunda boa notícia é que, no G1, nenhum vestígio de formação estelar recente foi descartado, descartando, portanto, um colapso como progenitor. Por quê? Porque os colapsos são estrelas muito jovens e, portanto, não podem ter se mudado para longe do local de nascimento antes da morte. Além disso, os detritos até da supernova colapso mais fraca seriam visíveis, vários dias depois.
Que tal um clarão gigante de um magnetar? Isso não pode ser fortemente descartado para o GRB050509b, mas um magnetar em uma galáxia como G1 não é muito provável, e o GRB050509b foi mil vezes mais brilhante que o mais forte sinalizador de magnetar que já vimos até hoje.
Isso deixa a fusão de um binário estrela de nêutrons (ou binário NS-BH). Onde encontraríamos um binário assim, pronto para se fundir? Eles certamente poderiam ser encontrados nos subúrbios de galáxias espirais ou em aglomerados globulares, mas galáxias elípticas gigantes como G1 são as principais regiões.
Então? S? Caso encerrado? Não é bem assim. "Outros modelos de progenitor ainda são viáveis, e outras explosões rapidamente localizadas da missão Swift, sem dúvida, ajudarão a esclarecer melhor a imagem do progenitor."
GRB050509b poderia ser uma estrela em uma galáxia muito mais distante? Talvez uma das dúzias de bolhas fuzzy (um aglomerado de galáxias muito mais distantes? Tais alinhamentos de chances são muito comuns) dentro ou perto do pós-brilho dos raios X? Talvez isso seja discutido em documentos futuros sobre GRB050509b.
Fonte original: http://arxiv.org/abs/astro-ph/0505480
