Nosso universo brilha com luz em todo o espectro eletromagnético. Embora a maior parte dessa luz venha de estrelas como o nosso sol em galáxias como a nossa, frequentemente somos tratados com flashes breves e brilhantes que ofuscam galáxias inteiras. Acredita-se que alguns desses flashes mais brilhantes sejam produzidos em eventos cataclísmicos, como a morte de estrelas massivas ou a colisão de dois corpos estelares conhecidos como estrelas de nêutrons. Os pesquisadores há muito estudam esses flashes brilhantes ou "transientes" para obter informações sobre as mortes e vidas posteriores das estrelas e a evolução do nosso universo.

Os astrônomos às vezes são recebidos com transientes que desafiam as expectativas e os teóricos de quebra-cabeças que há muito previram como os vários transientes deveriam ser. Em outubro de 2014, um programa de monitoramento de longo prazo do céu meridional com o telescópio Chandra - o principal telescópio de raios-X da NASA - detectou um desses transientes enigmáticos chamado CDF-S XT1:um transiente brilhante que dura alguns milésimos de segundo. A quantidade de energia CDF-S XT1 liberada em raios-X foi comparável à quantidade de energia que o sol emite ao longo de um bilhão de anos. Desde a descoberta original, os astrofísicos propuseram muitas hipóteses para explicar esse transitório; Contudo, nenhum foi conclusivo.

Em um estudo recente, uma equipe de astrofísicos liderada pelo colega de pós-doutorado da OzGrav, Dr. Nikhil Sarin (Monash University), descobriu que as observações do CDF-S XT1 correspondem às previsões de radiação esperadas de um jato de alta velocidade viajando perto da velocidade da luz. Esses "fluxos de saída" só podem ser produzidos em condições astrofísicas extremas, como a ruptura de uma estrela ao ser dilacerada por um enorme buraco negro, o colapso de uma estrela massiva ou a colisão de duas estrelas de nêutrons.

O estudo de Sarin et al descobriu que o fluxo de saída de CDF-S XT1 foi provavelmente produzido por duas estrelas de nêutrons se fundindo. Este insight torna o CDF-S XT1 semelhante à importante descoberta de 2017 chamada GW170817 - a primeira observação de ondas gravitacionais, ondulações cósmicas na estrutura do espaço e do tempo - embora o CDF-S XT1 esteja 450 vezes mais distante da Terra. Essa enorme distância significa que essa fusão aconteceu bem no início da história do universo; também pode ser uma das fusões de estrelas de nêutrons mais distantes já observadas.

As colisões de estrelas de nêutrons são os principais locais do universo onde elementos pesados, como ouro, prata e plutônio são criados. Como o CDF-S XT1 ocorreu no início da história do universo, esta descoberta aumenta nossa compreensão da abundância química e dos elementos da Terra.

Observações recentes de outro AT2020blt transiente em janeiro de 2020 - principalmente com o Zwicky Transient Facility - intrigaram os astrônomos. A luz desse transiente é como a radiação de fluxos de saída de alta velocidade lançados durante o colapso de uma estrela massiva. Essas saídas normalmente produzem raios gama de alta energia; Contudo, eles estavam faltando nos dados - eles não foram observados. Esses raios gama só podem estar ausentes devido a uma das três razões:1) Os raios gama não foram produzidos, 2) Os raios gama foram direcionados para longe da Terra, 3) Os raios gama eram muito fracos para serem vistos.

Em um estudo separado, liderado novamente pelo pesquisador OzGrav Dr. Sarin, os astrofísicos da Monash University se uniram a pesquisadores no Alabama, Louisiana, Portsmouth e Leicester para mostrar que AT2020blt provavelmente produziu raios gama apontados para a Terra, eles eram realmente fracos e perdidos por nossos instrumentos atuais.

Dr. Sarin diz:"Juntamente com outras observações transitórias semelhantes, esta interpretação significa que agora estamos começando a entender o problema enigmático de como os raios gama são produzidos em explosões cataclísmicas em todo o Universo. "

A classe de transientes brilhantes conhecidos coletivamente como explosões de raios gama, incluindo CDF-S XT1, AT2020blt, e AT2021any, produzir energia suficiente para ofuscar galáxias inteiras em apenas um segundo.

"Apesar disso, o mecanismo preciso que produz a radiação de alta energia que detectamos do outro lado do universo não é conhecido, "explica o Dr. Sarin." Esses dois estudos exploraram algumas das explosões de raios gama mais extremas já detectadas. Com mais pesquisas, finalmente seremos capazes de responder à pergunta que ponderamos durante décadas:como funcionam as explosões de raios gama? "