A descoberta do resplendor. À esquerda está uma imagem do chamado telescópio Pan-STARRS no Havaí, tirada antes da explosão. À direita está uma imagem da mesma parte do céu tirada com o Telescópio Ótico Nórdico alguns minutos depois que a explosão foi registrada pelo satélite Swift. Crédito:Niels Bohr Institute
Uma equipe de pesquisa internacional, com participação do Niels Bohr Institute da Universidade de Copenhagen, encontrou o mesmo tipo de poeira interestelar que conhecemos da Via Láctea em uma galáxia distante a 11 bilhões de anos-luz da Terra. Descobriu-se que esse tipo de poeira é raro em outras galáxias e a nova descoberta desempenha um papel importante na compreensão do que é necessário para a formação desse tipo específico de poeira interestelar.
Galáxias são estruturas complexas compostas de muitas partes individuais, como estrelas, gás, poeira e matéria escura. Mesmo que a poeira represente apenas uma pequena parte da quantidade total de matéria em uma galáxia, ele desempenha um papel importante em como as estrelas são formadas e como a luz das estrelas escapa das galáxias. Os grãos de poeira podem absorver e dispersar a luz. As partículas de poeira também desempenham um papel decisivo na formação dos planetas e, portanto, também para a compreensão de nossa própria existência na Terra.
A poeira nas galáxias consiste em pequenos grãos de carbono, silício, ferro, alumínio e outros elementos mais pesados. A Via Láctea tem um teor muito alto de poeira carbonosa, que se mostrou muito raro em outras galáxias. Mas agora um tipo semelhante de poeira foi encontrado em alguns, galáxias muito distantes que os pesquisadores foram capazes de investigar usando a luz de explosões de raios gama. Explosões de raios gama vêm de estrelas massivas que explodem quando o combustível em seu núcleo se esgota. A explosão faz com que as estrelas moribundas emitam rajadas poderosas de luz que os astrônomos podem usar para analisar do que as galáxias são compostas. Especificamente, eles podem medir o conteúdo elementar e analisar seu caminho até as propriedades das propriedades da poeira examinando a luz que escapa das galáxias.
A poeira carbonosa é registrada nas medições como uma "colisão de poeira", isso é, um alto valor de poeira com a referida composição. Esta colisão de poeira ultravioleta foi agora detectada em uma explosão de raios gama, que recebeu o nome de GRB180325A e o resultado acaba de ser aceito para publicação na revista Cartas de jornal astrofísico . O autor principal é Tayyaba Zafar, que concluiu seu doutorado. estuda no Niels Bohr Institute em Copenhagen e agora está trabalhando no Angle Australian Observatory, na Austrália. Vários outros pesquisadores do NBI são co-autores do artigo.
GRB180325A foi detectado pelo Observatório Swift de Neil Gehrel (NASA) em 28 de março de 2018. Swift é uma missão de satélite que detecta raios gama das estrelas moribundas. Quando essa detecção do satélite atinge os astrônomos, um período agitado começa. Os astrônomos tentam observar aquela parte do céu o mais rápido possível, a fim de garantir a informação crucial que lhes permite estudar o interior da galáxia de onde se originou a explosão. Neste caso, Kasper Heintz, que fez sua tese de mestrado no Instituto Niels Bohr e hoje é doutorado. estudante da Universidade da Islândia, estava de plantão. Ele ativou o Telescópio Óptico Nórdico (NOT) em La Palma, onde o professor Johan Fynbo do Instituto Niels Bohr estava observando para outro projeto. As primeiras observações da luz da explosão de raios gama foram feitas apenas alguns minutos após a descoberta de Swift.
Espectros do brilho residual do GRB 180325A obtidos com o NOT e o ESO / VLT X-shooter. A protuberância de poeira é vista como uma protuberância descendente, que está no espectro em torno de 7000 Å. Para comparação, você pode ver o caroço de poeira da Via Láctea no pequeno detalhe à esquerda. Crédito:Tayyaba Zafar (AAO) et al
As observações do NOT mostraram que a estrela explodiu em uma galáxia com um desvio para o vermelho de 2,25, o que significa que a luz viajou aproximadamente 11 bilhões de anos-luz. As observações imediatamente mostraram que o solavanco de poeira, conhecido da Via Láctea, estava presente nesta galáxia. A equipe então observou a explosão de raios gama com o espectrógrafo X-shooter no Very Large Telescope do ESO (European Southern Observatory) no Cerro Paranal no Chile. Contudo, quatro espectros do brilho residual da explosão de raios gama foram garantidos - todos com uma detecção clara da colisão de poeira.
"É um belo exemplo de como as observações no espaço e ao redor do mundo podem trabalhar juntas e criar avanços na pesquisa. O trabalho também dá motivos para expressar um grande agradecimento à Fundação Carlsberg, sem o qual a astronomia dinamarquesa não teria acesso ao Very Large Telescope nem NÃO, "diz o professor Johan Fynbo.
"Nossos espectros mostram que a presença de carbono atômico parece ser um requisito para a poeira que causa a formação da protuberância de poeira, "diz Kasper Heintz.
A poeira levantada já foi vista em observações de outras quatro explosões de raios gama, o último dos quais foi detectado há 10 anos.
"Outras observações deste tipo nos permitirão encontrar mais galáxias com este relevo de poeira e, assim, conduzir um estudo mais sistemático de semelhanças e diferenças na composição de poeira ao longo da história do Universo e em galáxias com propriedades diferentes, "diz o Dr. Tayyaba Zafar.
