p Em junho de 2016, uma equipe internacional de 31 astrônomos, liderado por Eleanora Troja da Universidade de Maryland e incluindo Nathaniel Butler da Universidade do Estado do Arizona, pegou uma estrela massiva que morreu em uma explosão titânica nas profundezas do espaço. p A explosão da estrela moribunda liberou em cerca de 40 segundos a mesma energia que o Sol libera durante toda a sua vida, todos focalizados em um feixe de raios gama apontado por acaso para a Terra.

p As descobertas da equipe, relatado na revista científica Natureza , fornecem fortes evidências para um dos dois modelos concorrentes de como os explosivos de raios gama (GRBs) produzem sua energia.

p "Estas são as explosões mais brilhantes do universo, "diz Butler, professor associado da Escola de Exploração Terrestre e Espacial da ASU. "E fomos capazes de medir o desenvolvimento e deterioração deste aqui quase desde a explosão inicial."

p Reflexos rápidos

p A explosão de raios gama em 25 de junho, 2016, foi detectado por dois satélites da NASA que monitoram o céu para tais eventos, o Fermi Gamma-ray Space Telescope e a Swift Gamma-Ray Burst Mission.

p Os observatórios de satélite detectaram a explosão de raios gama, identificou de onde veio no céu, e enviou sua posição celestial em segundos para telescópios automatizados no solo.

p O telescópio MASTER-IRC no Observatório Teide nas Ilhas Canárias observou-o primeiro, dentro de um minuto após a notificação do satélite. O telescópio faz parte da rede MASTER de telescópios robóticos da Rússia no Observatório de Teide. Ele fez observações de luz óptica enquanto a fase inicial ainda estava ativa, coleta de dados sobre a quantidade de luz óptica polarizada em relação à luz total produzida.

p Depois que o sol se pôs sobre esta instalação, oito horas e meia depois, a câmera RATIR na qual a ASU está envolvida começou a observar. RATIR significa Reionization And Transients InfraRed camera; é montado em um telescópio de 1,5 metros (60 polegadas) controlado por robôs localizado no Pico San Pedro Mártir, no Observatório Astronômico Nacional do México em Baja California. Butler é o principal investigador da câmera totalmente automatizada.

p Butler explica, "No melhor, leva um ou dois minutos para nosso telescópio girar até a posição da explosão. Nesse caso, tivemos que esperar que surgisse no horizonte. Isso significa que a própria explosão de raios gama terminou, e estávamos observando o que é chamado de brilho residual. Esta é a explosão que se desvanece à medida que a radiação atinge o meio interestelar em torno da estrela que explodiu. "

p Ele diz, "A câmera RATIR nos permite tirar imagens simultâneas em seis cores, dois ópticos e quatro infravermelhos próximos. Nos últimos cinco anos, RATIR registrou 155 rajadas de raios gama. "

p Feixes de energia misteriosos

p Embora os explosivos de raios gama sejam conhecidos há cerca de cinquenta anos, os astrônomos ainda não sabem como eles explodem.

p "Apesar de uma longa história de observações, "Butler diz, "o mecanismo de emissão que impulsiona os explosivos de raios gama permanece em grande parte misterioso."

p Explosões de raios gama são detectadas aproximadamente uma vez por dia e são breves, mas intenso, flashes de radiação gama. Eles vêm de todas as direções diferentes do céu, e duram de dezenas de milissegundos a cerca de um minuto, tornando difícil observá-los em detalhes.

p Os astrônomos acreditam que a maioria dessas explosões está associada a supernovas. Eles ocorrem quando uma estrela massiva atinge o fim de sua existência normal e explode em uma explosão colossal. Uma supernova expulsa algumas das camadas externas da estrela, enquanto seu núcleo e as camadas restantes colapsam em poucos segundos em uma estrela de nêutrons ou, no caso de estrelas altamente massivas, um buraco negro.

p Continued RATIR observations over weeks following the June 2016 outburst showed that the gamma rays were shot out in a beam about two degrees wide, or roughly four times the apparent size of the Moon. It was sheer chance that Earth happened to lie within the beam.

p Beaming effects, Butler says, may result from the spin of the black hole produced after the supernova explosion, as it releases material along its poles.

p Magnetic focus

p "We think the gamma-ray emission is due to highly energetic electrons, propelled outward like a fireball, " Butler says. Magnetic fields must also be present, ele adiciona, and theories differ as to how the fields are produced and to what extent the flow of magnetic energy outward is important.

p A key diagnostic is measuring the radiation's polarization, ele explica. Esse, astronomers think, is largely controlled by the strength of the magnetic fields that focus the radiation. Butler says, "Measuring the strength of magnetic fields by their polarization effects can tell us about the mechanisms that accelerate particles such as electrons up to very high energies and cause them to radiate at gamma-ray energies."

p In the case of the June 2016 blast, the scientists were able to measure polarization using MASTER within minutes, an unprecedented early discovery. The large amount of polarization the team observed indicates that powerful magnetic fields were confining and directing it. This lends support for the magnetic origin model for gamma-ray bursters.

p While gamma-ray bursters have many more mysteries to be unfolded, Butler says, "this is the first strong evidence that the early shocks generated by these bursts are magnetically driven."