p Boa sorte e equipamentos científicos de ponta permitiram que os cientistas observassem um jato Gamma Ray Burst com um radiotelescópio e detectassem a polarização das ondas de rádio dentro dele pela primeira vez - aproximando-nos de uma compreensão do que causa as explosões mais poderosas do universo . p Gamma Ray Bursts (GRBs) são as explosões mais energéticas do universo, lançando jatos poderosos que viajam através do espaço a mais de 99,9% da velocidade da luz, como uma estrela muito mais massiva do que o nosso Sol, colapsa no final de sua vida para produzir um buraco negro.

p Estudar a luz dos jatos Gamma Ray Burst à medida que a detectamos viajando pelo espaço é nossa melhor esperança de compreender como esses poderosos jatos são formados, mas os cientistas precisam ser rápidos para colocar seus telescópios em posição e obter os melhores dados. A detecção de ondas de rádio polarizadas de um jato de explosão, possibilitado por uma nova geração de radiotelescópios avançados, oferece novas pistas para este mistério.

p A luz deste evento em particular, conhecido como GRB 190114C, que explodiu com a força de milhões de sóis de TNT cerca de 4,5 bilhões de anos atrás, chegou ao Observatório Neil Gehrels Swift da NASA em 14 de janeiro, 2019.

p Um alerta rápido de Swift permitiu que a equipe de pesquisa direcionasse o telescópio Atacama Large Millimeter / Sub-millimeter Array (ALMA) no Chile para observar a explosão apenas duas horas após Swift descobri-la. Duas horas depois, a equipe foi capaz de observar o GRB do telescópio Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) quando ele se tornou visível no Novo México, EUA.

p A combinação das medições desses observatórios permitiu que a equipe de pesquisa determinasse a estrutura dos campos magnéticos dentro do próprio jato, o que afeta como a luz do rádio é polarizada. As teorias preveem diferentes arranjos de campos magnéticos dentro do jato, dependendo da origem dos campos, assim, a captura de dados de rádio permitiu aos pesquisadores testar essas teorias com observações de telescópios pela primeira vez.

p A equipe de pesquisa, da Universidade de Bath, Northwestern University, a Universidade Aberta de Israel, Universidade de Harvard, California State University em Sacramento, o Instituto Max Planck em Garching, e a Liverpool John Moores University descobriram que apenas 0,8% da luz do jato foi polarizada, o que significa que o campo magnético do jato foi ordenado apenas sobre manchas relativamente pequenas - cada uma com menos de cerca de 1% do diâmetro do jato. Patches maiores teriam produzido luz mais polarizada.

p Essas medições sugerem que os campos magnéticos podem desempenhar um papel estrutural menos significativo em jatos GRB do que se pensava anteriormente.

p Isso nos ajuda a restringir as possíveis explicações para as causas e poderes dessas explosões extraordinárias. O estudo é publicado em Cartas de jornal astrofísico .

p Primeiro autor, Dr. Tanmoy Laskar, do grupo de Astrofísica da Universidade de Bath, disse:"Queremos entender por que algumas estrelas produzem esses jatos extraordinários quando morrem, e o mecanismo pelo qual esses jatos são alimentados - os fluxos de saída mais rápidos conhecidos no universo, movendo-se a velocidades próximas à da luz e brilhando com a incrível luminosidade de mais de um bilhão de sóis combinados.

p "Eu estava em um táxi a caminho do aeroporto O'Hare em Chicago, depois de uma visita com colaboradores quando o estouro disparou. O brilho extremo deste evento e o fato de que foi visível no Chile imediatamente o tornou o alvo principal de nosso estudo, e então entrei imediatamente em contato com o ALMA para dizer que íamos observar este, na esperança de detectar o primeiro sinal de polarização de rádio.

p "Foi fortuito que o alvo estivesse bem posicionado no céu para observações com o ALMA no Chile e o VLA no Novo México. Ambas as instalações responderam rapidamente e o tempo estava excelente. Passamos dois meses em um processo meticuloso para garantir que nosso a medição era genuína e livre de efeitos instrumentais. Tudo verificado, e isso foi emocionante.

p Dra. Kate Alexander, que liderou as observações do VLA, disse:"Os dados de frequência mais baixa do VLA ajudaram a confirmar que estávamos vendo a luz do próprio jato, em vez da interação do jato com seu ambiente. "

p Dr. Laskar acrescentou:"Esta medição abre uma nova janela para a ciência GRB e os estudos de jatos astrofísicos energéticos. Gostaríamos de entender se o baixo nível de polarização medido neste evento é característico de todos os GRBs, e se, o que isso poderia nos dizer sobre as estruturas magnéticas em jatos GRB e o papel dos campos magnéticos em jatos de energia em todo o universo. "

p Professora Carole Mundell, Chefe de Astrofísica da Universidade de Bath, added:"The exquisite sensitivity of ALMA and rapid response of the telescopes has, pela primeira vez, allowed us to swiftly and accurately measure the degree of polarisation of microwaves from a GRB afterglow just two hours after the blast and probe the magnetic fields that are thought to drive these powerful, ultrafast outflows."

p The research team plans to hunt for more GRBs to continue to unravel the mysteries of the biggest explosions in the universe.

p The study "ALMA detection of a linearly polarized reverse shock in GRB 190114C" is published in Cartas de jornal astrofísico .