Claramente, explosões gama (explosões de raios gama ou GRB, em inglês) estão na vanguarda das notícias astronômicas do momento! A tal ponto que vários comunicados de imprensa, do CEA ao Observatório de Paris – PSL incluindo o do Laboratório de Astrofísica de Marselha (LAM), relatam a mesma descoberta em astronomia gama que devemos ao astrofísicos usando o satélite sino-francês Svom (Monitor de objetos variáveis astronômicos multibanda baseado no espaço).
Impressão artística de Svom estudando uma explosão de raios gama. © Cnes, Illinois, Sattler Oliver, 2015
Conforme explicado em dois artigos publicados na revista Astronomia e Astrofísica e que pode ser consultado com acesso gratuito em arXiv, Trata-se de uma explosão gama longa detectada em 14 de março de 2025 e que por esse motivo está catalogada com o nome GRB 250314A.
A priorié um GRB longo clássico, mas seu redshift é muito alto. No jargão dos cosmólogos, seu z é 7,3, o que implica que o olhos em órbita da noosfera observou-o como ocorreu apenas 730 milhões de anos após o Big Bangenquanto o cosmos observável está em plena reionização após a formação de átomos neutro cerca de 380.000 anos após o mesmo Big Bang.
Uma bela impressão artística da explosão de uma hipernova com a formação de um buraco negro na estrela-mãe. Estas imagens sintéticas ilustram o modelo de hipernova, que deve ser responsável pela maioria das longas explosões de raios gama. Antes da explosão de uma estrela muito massiva, um buraco negro se forma no lugar de seu coração, engolindo então o resto da estrela. Como também se forma um disco de acreção com jatos de partículas, os vemos emergir da superfície da estrela e se propagar no meio interestelar, criando uma onda de choque. Emissões de fótons gama ocorrem lá. Para obter uma tradução francesa bastante precisa, clique no retângulo branco no canto inferior direito. As legendas em inglês devem aparecer. Em seguida, clique na porca à direita do retângulo, depois em “Legendas” e por fim em “Traduzir automaticamente”. Escolha “Francês”. © Desy, Laboratório de Comunicação Científica
Uma supernova com um buraco negro
Naquela época, a influência dos jovens estrelas enorme e provavelmente também núcleos galácticos ativos produzido por buracos negros supermassivos agregando o matéria de acordo com vários processos – como fusão galáxias – na verdade ioniza os átomos dehidrogênio ehélio formando a grande maioria das estrelas e galáxias.
O supernovas docolapso as forças gravitacionais de estrelas massivas também devem participar neste processo e quando estão suficientemente envolvidas, já tivemos – e de facto especialmente nessa altura – explosões dehipernovas fontes de longas explosões de raios gama.
O você sabia
Sabemos que no final da década de 1960, satélites militares colocados em órbita pelos Estados Unidos descobriram explosões gama, em inglês explosões de raios gama ou GRB. Esses satélites tinham a missão de detectar explosões nucleares proibidas dentro ou fora da atmosfera. Mas rapidamente, os cientistas responsáveis pelos satélites Vela compreenderam que estes eventos eram cósmicos e não de origem humana. Anos mais tarde, a sua descoberta foi desclassificada, o que deixaria perplexa a comunidade astrofísica.
Na verdade, a energia libertada foi colossal, incompreensível… até que alguém sugeriu admitir que estas GRBs não eram emissões de radiação gama numa espécie de esfera de luz, mas em jactos focados. A energia liberada foi muito menor, embora ainda gigantesca, mas desta vez compreensível no âmbito da astrofísica conhecida.
Percebemos também que poderíamos dividir os GRBs em duas classes: os curtos, que duram menos de dois segundos, e os longos, que geralmente duram cerca de dez segundos. No primeiro caso, estas foram provavelmente colisões de estrelas de nêutrons, resultando no que mais tarde foi chamado de quilonovas, explosões mais fortes que as novas, mas mais fracas que as supernovas.
As longas explosões devem ter sido produzidas por estrelas muito massivas em rotação rápida que, ao colapsarem gravitacionalmente, formaram um buraco negro em rotação de Kerr no seu núcleo, um buraco negro produzindo um disco de acreção que dura algumas dezenas de segundos e gera poderosos jactos de material através do envelope da estrela que explode numa supernova por vezes chamada de hipernova. Isto é o que também tem sido chamado em inglês de modelo de colapso, contração de termos em inglês colapso (colapso) e estrela (estrela), oficialmente “estrela implodente” em francês, embora este nome dificilmente seja usado na prática.
Explosões de raios gama, faróis cósmicos
GRB 250314A não é a mais distante e, portanto, a mais antiga observada (é a terceira explosão de raios gama mais distante, a anterior foi observada há mais de 10 anos), mas é o produto de uma destas supernovas particularmente poderosas e como supernova, é a mais distante descoberta até à data. É também muito grande brilho o que significa que podemos vê-lo tão longe.
Isto não foi apenas muito importante no domínio gama, mas também nos domínios deinfravermelho e o visível, para que este fenômeno transitório também pudesse ser observado e estudado usando o Telescópio Espacial James Webb.
Distribuição das explosões gama em função da distância. As estrelas representam as explosões detectadas pelo Svom, cuja distância foi medida. Os pentágonos indicam as quatro explosões mais distantes já detectadas, sendo GRB 250314A a terceira cuja distância foi determinada espectroscopicamente. Estas explosões estão associadas a estrelas formadas menos de mil milhões de anos após o Big Bang. © Colaboração SVOM
Na verdade, foram precisamente as observações feitas pelo JWST, iniciadas 110 dias após a descoberta do GRB 250314A pelo Svom, que permitiram verificar que o modelo de hipernovas para explicar uma longa explosão de raios gama era de facto relevante, pelo menos no caso deste GRB.
Melhor, como explica um comunicado de imprensa do CEA, esses resultados mostram “ uma forte correspondência com o conhecido modelo de supernova SN 1998bw ligado a uma explosão de raios gama próxima (z = 0,0085), GRB 980425. Além do fato de Svom ter permitido observar a supernova mais distante (e de longe), esta descoberta indicaria que o mecanismo de colapso de estrelas massivas (interpretação da origem da longa explosão de raios gama) é o mesmo no início doUniverso que em nosso Universo localmuito perto de nós em distância e tempo “.
O Telescópio Espacial James Webb da NASA identificou a fonte de um flash de luz extremamente brilhante conhecido como explosão de raios gama: uma supernova que explodiu quando o Universo tinha apenas 730 milhões de anos. As imagens de alta resolução no infravermelho próximo obtidas por Webb também tornaram possível detectar a galáxia hospedeira da supernova. © NASA, ESA, CSA, STScI, Andrew Levan (Universidade Radboud); Processamento de imagem: Alyssa Pagan (STScI)