Concepção artística de uma explosão de raios gama. Jato de material em movimento rápido é impulsionado para fora através da concha esférica de material ejetado da explosão inicial de uma estrela massiva e seu colapso em um buraco negro. Crédito:Bill Saxton, NRAO / AUI / NSF
Astrônomos comparando dados de uma grande pesquisa em andamento do céu usando o Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) da National Science Foundation com dados de pesquisas anteriores provavelmente fizeram a primeira descoberta do brilho residual de uma poderosa explosão de raios gama que não produziu gama raios detectáveis na Terra. A descoberta sem precedentes dessa explosão de raios gama "órfã" (GRB) oferece pistas importantes para a compreensão das consequências desses eventos altamente energéticos.
"GRBs emitem seus raios gama em feixes estreitamente focados. Neste caso, acreditamos que os feixes foram apontados para longe da Terra, portanto, os telescópios de raios gama não viram este evento. O que descobrimos é a emissão de rádio após a explosão, agindo ao longo do tempo tanto quanto esperamos para um GRB, "disse Casey Law, da Universidade da Califórnia, Berkeley.
Ao pesquisar dados da primeira época de observação para o VLA Sky Survey (VLASS) no final de 2017, os astrônomos notaram que um objeto que apareceu em imagens de uma pesquisa anterior do VLA em 1994 não apareceu nas imagens do VLASS. Eles então procuraram dados adicionais do VLA e outros radiotelescópios. Eles descobriram que as observações da localização do objeto no céu datando de 1975 não o haviam detectado até que ele apareceu pela primeira vez em uma imagem de VLA de 1993.
O objeto então apareceu em várias imagens feitas com o VLA e o telescópio Westerbork na Holanda de 1993 a 2015. O objeto, apelidado de FIRST J1419 + 3940, está na periferia de uma galáxia a mais de 280 milhões de anos-luz da Terra.
"Esta é uma pequena galáxia com formação estelar ativa, semelhante a outros em que vimos o tipo de GRBs que resultam quando uma estrela muito massiva explode, "Law disse.
Série de imagens de rádio de FIRST J1419 + 3940 de 1993 a 2017 mostram seu desvanecimento lento. Crédito:Law et al., Bill Saxton, NRAO / AUI / NSF
A força da emissão de rádio de J1419 + 3940 e o fato de que ela evoluiu lentamente ao longo do tempo apoiam a ideia de que é o resplendor de tal GRB, disseram os cientistas. Eles sugeriram que a explosão e explosão de raios gama deveriam ter sido vistas em algum momento de 1992 ou 1993.
Contudo, depois de pesquisar bancos de dados de observatórios de raios gama, "Não conseguimos encontrar nenhum candidato convincente para um GRB detectado nesta galáxia, "Law disse.
Embora existam outras explicações possíveis para o comportamento do objeto, os cientistas disseram que um GRB é o mais provável.
"Isso é empolgante, e não apenas porque provavelmente é o primeiro GRB 'órfão' a ser descoberto. Também é o GRB bem localizado mais antigo, e o longo período de tempo durante o qual foi observado significa que pode nos dar novas informações valiosas sobre resquícios de GRB, "Law disse.
"Até agora, nunca vimos como os resquícios de GRBs se comportam tão tarde, "observou Brian Metzger, da Columbia University, co-autor do estudo. "Se uma estrela de nêutrons é responsável por alimentar o GRB e ainda está ativa, isso pode nos dar uma oportunidade sem precedentes de ver essa atividade conforme o material ejetado em expansão da explosão da supernova finalmente se torna transparente. "
A animação de imagens de 1993 a 2017 mostra a emissão de rádio de uma explosão suspeita de raios gama "órfãos", que desaparece com o tempo. Crédito:Law et al., Bill Saxton, NRAO / AUI / NSF
"Estou muito feliz em ver esta descoberta, que espero ser o primeiro de muitos a vir do investimento exclusivo que o Observatório Nacional de Radioastronomia (NRAO) e a Fundação Nacional de Ciência estão fazendo no VLASS, "disse o diretor da NRAO, Tony Beasley.
VLASS é o maior projeto de observação da história do VLA. Iniciado em 2017, a pesquisa usará 5, 500 horas de tempo de observação ao longo de sete anos. A pesquisa fará três varreduras completas do céu visíveis a partir do VLA, cerca de 80 por cento do céu. As imagens iniciais da primeira rodada de observações agora estão disponíveis para os astrônomos.
O VLASS segue dois levantamentos do céu anteriores feitos com o VLA. O NRAO VLA Sky Survey (NVSS), como VLASS, foi uma pesquisa em todo o céu feita de 1993 a 1996, e o FIRST (Imagens desbotadas do rádio do céu a 20 centímetros) pesquisa estudou uma parte menor do céu com mais detalhes de 1993 a 2002. Os astrônomos descobriram o FIRST J1419 + 3940 comparando uma imagem de 1994 da FIRST pesquisa com o VLASS 2017 dados.
De 2001 a 2012, o VLA passou por uma grande atualização, aumentando muito sua sensibilidade, ou capacidade de criar imagens de objetos fracos. A atualização tornou possível um novo, pesquisa aprimorada que oferece uma rica recompensa científica. As pesquisas anteriores foram citadas em mais de 4, 500 vezes em artigos científicos, e os cientistas esperam que o VLASS seja um recurso valioso para a pesquisa nos próximos anos.
Law e seus colegas estão publicando suas descobertas no Cartas de jornal astrofísico .