p Um estudo publicado em Natureza revista com observações do telescópio robótico MASTER-IAC no Observatório de Teide ajudará a esclarecer alguns fatores desconhecidos na fase inicial e a evolução dos enormes jatos de matéria e energia que se formam como consequência dessas explosões, que são os mais poderosos do universo. p Explosões de raios gama estão entre os eventos mais energéticos e explosivos do universo. Eles são tão fugazes, durando de alguns milissegundos a cerca de um minuto que para observá-los com precisão tem sido, até agora, uma tarefa difícil. Usando vários telescópios terrestres e de satélite, entre eles o telescópio robótico MASTER-IAC, da Universidade Estadual de Moscou, situado no Observatório do Teide (Tenerife) uma equipa internacional liderada pela Universidade de Maryland (EUA) e da qual participaram investigadores do Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), observou uma dessas explosões com detalhes sem precedentes. O evento, denominado GRB160625B, revelou detalhes importantes sobre a fase inicial da explosão de raios gama e a evolução dos enormes jatos de matéria e energia que se formam como resultado dela.

p "Explosões de raios gama são eventos catastróficos, relacionado à explosão de estrelas massivas, cerca de 50 vezes maior que o nosso sol ", explica Eleonora Troja, um pesquisador da UMD e o primeiro autor do artigo. "Se classificarmos todas as explosões do universo por sua energia, as explosões de raios gama seriam um pouco menores que o Big Bang. Em questão de segundos, o processo pode emitir tanta energia quanto o sol durante toda a sua vida. Por isso, estamos muito interessados ​​em saber como ocorrem esses fenômenos.

p As observações revelaram alguns dos detalhes desconhecidos sobre o processo no qual uma explosão de raios gama evolui enquanto uma estrela moribunda colapsa e se transforma em um buraco negro. Em primeiro lugar, os dados sugerem que o buraco negro produz um forte campo magnético, que no início controla os jatos nos quais a energia é emitida. Então, quando o campo magnético decai, a matéria assume o controle e começa a dominar os jatos. A maioria dos especialistas em rajadas de raios gama achava que os jatos eram dominados pela matéria ou pelo campo magnético, mas não por ambos. Agora, os resultados desta pesquisa, a ser publicado amanhã em Natureza A revista sugere que ambos os fatores desempenham um papel básico.

p Formação de buracos negros

p "Poucos segundos após a detecção de uma explosão de raios gama pelo satélite Fermi da NASA, o telescópio robótico MASTER-IAC começou a observar este fenômeno altamente energético em comprimentos de onda visíveis, que durou apenas alguns segundos. Isso nos permitiu medir a polarização da radiação emitida e, assim, conhecer a natureza dos processos físicos envolvidos ”, explica Rafael Rebolo, diretor do IAC e um dos autores do artigo. “No futuro”, acrescenta, “com os telescópios do CTA (Cherenkov Telescope Array) a serem instalados em La Palma, será possível observar este tipo de fenômeno, relacionado com a formação de buracos negros, em detalhes em uma energia muito maior ".

p Os dados sugerem que a radiação síncrotron - produzida quando os elétrons são acelerados ao longo de uma trajetória curva ou espiral - ativa a fase inicial extremamente brilhante da explosão conhecida como fase "rápida". Por muito tempo, outros dois candidatos foram considerados possíveis:a radiação de corpo negro emitida por um objeto em alta temperatura, ou radiação Compton inversa, que é produzido quando uma partícula acelerada transfere energia para um fóton.

p “A radiação síncrotron é o único mecanismo que pode criar o grau de polarização e o espectro que observamos no início da explosão”, observa Eleonora Troja. "Nosso estudo dá provas convincentes de que a emissão repentina de raios gama é impulsionada pela radiação síncrotron. Esta é uma conquista importante porque, apesar de décadas de pesquisa, o mecanismo físico que impulsiona as explosões de raios gama não foi identificado com precisão".

p Fermi, O telescópio Gamma Ray Space da NASA foi o primeiro a detectar a emissão de raios gama do GRB160625B. Pouco depois MASTER-IAC, um da rede de telescópios robóticos MASTER cujo principal investigador é Vladimir Lipunov, da Moscow State University (Rússia) seguido de observações no visível enquanto a fase de alerta ainda estava ativa. O MASTER-IAC coletou dados sobre a quantidade de luz visível polarizada em comparação com a luz total produzida durante a explosão rápida. Dado que a radiação síncrotron é um dos fenômenos que podem produzir luz polarizada, os dados forneceram uma ligação crucial entre a radiação síncrotron e a fase inicial da explosão de raios gama.

p Um campo magnético também pode influenciar a fração de luz polarizada emitida com o passar do tempo, e a explosão evolui. Como eles foram capazes de analisar os dados de polarização durante quase todo o burst, eles puderam distinguir a presença de um campo magnético e observaram como ele variava enquanto GRB160625B continuava a lançar jatos de matéria.