Em 2 de julho de 1967, os EUA Vela 3 e 4 os satélites notaram algo bastante desconcertante. Originalmente projetados para monitorar testes de armas nucleares no espaço, procurando radiação gama, esses satélites captaram uma série de explosões de raios gama (GRBs) provenientes do espaço profundo. E enquanto décadas se passaram desde o “Incidente de Vela”, os astrônomos ainda não estão 100% certos do que os causa.
Um dos problemas é que, até agora, os cientistas não conseguiam estudar as rajadas de raios gama com capacidade real. Mas, graças a um novo estudo realizado por uma equipe internacional de pesquisadores, os GRBs foram recriados em um laboratório pela primeira vez. Por esse motivo, os cientistas terão novas oportunidades de investigar GRBs e aprender mais sobre suas propriedades, o que deve levar muito tempo para determinar o que os causa.
O estudo, intitulado "Observação experimental de uma instabilidade acionada por corrente em um feixe neutro de elétron-pósitron", foi publicado recentemente no Cartas de Revisão Física. O estudo foi liderado por Jonathon Warwick, da Queen's University Belfast, e incluiu membros do SLAC National Accelerator Laboratory, John Adams Institute for Accelerator Science, Rutherford Appleton Laboratory e várias universidades.
Até agora, o estudo dos GRBs foi complicado por duas questões principais. Por um lado, os GRBs têm vida curta, durando apenas alguns segundos de cada vez. Segundo, todos os eventos detectados ocorreram em galáxias distantes, algumas das quais a bilhões de anos-luz de distância. No entanto, existem algumas teorias sobre o que poderia ser responsável por elas, desde a formação de buracos negros e colisões entre estrelas de nêutrons até comunicações extraterrestres.
Por esse motivo, investigar GRBs é especialmente atraente para os cientistas, pois eles podem revelar algumas coisas anteriormente desconhecidas sobre buracos negros. Para o bem de seu estudo, a equipe de pesquisa abordou a questão dos GRBs como se estivessem relacionados às emissões de jatos de partículas liberadas por buracos negros. Como o Dr. conferencista da Queen's University Belfast explicou em um artigo recente com A conversa:
“Os raios liberados pelos buracos negros seriam compostos principalmente de elétrons e seus companheiros de“ antimatéria ”, os pósitrons ... Esses raios devem ter campos magnéticos fortes e auto-gerados. A rotação dessas partículas ao redor dos campos produz explosões poderosas de radiação de raios gama. Ou, pelo menos, é isso que nossas teorias prevêem. Mas na verdade não sabemos como os campos seriam gerados. "
Com a assistência de seus colaboradores nos EUA, França, Reino Unido e Suécia, a equipe da Queen's University Belfast contou com o laser Gemini, localizado no Laboratório Rutherford Appleton, no Reino Unido. Com este instrumento, que é um dos lasers mais poderosos do mundo, a colaboração internacional procurou criar a primeira réplica em pequena escala de GRBs.
Ao atirar esse laser em um alvo complexo, a equipe conseguiu criar versões em miniatura desses jatos astrofísicos ultrarrápidos, que eles gravaram para ver como se comportavam. Sarri indicou:
“Em nosso experimento, pudemos observar, pela primeira vez, alguns dos principais fenômenos que desempenham um papel importante na geração de explosões de raios gama, como a autogeração de campos magnéticos que duraram muito tempo. Eles foram capazes de confirmar algumas previsões teóricas importantes sobre a força e a distribuição desses campos. Em resumo, nosso experimento confirma de forma independente que os modelos atualmente usados para entender as explosões de raios gama estão no caminho certo. ”
Esse experimento não foi apenas importante para o estudo de GRBs, mas também pode avançar em nossa compreensão sobre como os diferentes estados da matéria se comportam. Basicamente, quase todos os fenômenos da natureza se resumem à dinâmica dos elétrons, pois são muito mais leves que os núcleos atômicos e mais rápidos em responder a estímulos externos (como luz, campos magnéticos, outras partículas, etc.).
"Mas em um feixe de elétrons-pósitron, ambas as partículas têm exatamente a mesma massa, o que significa que essa disparidade nos tempos de reação é completamente obliterada", disse o Dr. Sarri. “Isso traz uma série de consequências fascinantes. Por exemplo, o som não existiria no mundo dos elétrons-pósitrons. ”
Além disso, existe o argumento acima mencionado de que os GRBs poderiam de fato ser evidência de Inteligência Extra-Terrestre (ETI). Na busca por inteligência extra-terrestre (SETI), os cientistas procuram sinais eletromagnéticos que parecem não ter explicações naturais. Ao conhecer mais sobre os diferentes tipos de explosões eletromagnéticas, os cientistas poderiam ser mais capazes de isolar aqueles para os quais não existem causas conhecidas. Sarri disse:
“É claro que, se você colocar seu detector para procurar emissões do espaço, receberá muitos sinais diferentes. Se você realmente deseja isolar transmissões inteligentes, primeiro precisa garantir que todas as emissões naturais sejam perfeitamente conhecidas para que possam ser excluídas. Nosso estudo ajuda a entender as emissões de buracos negros e pulsares, de modo que, sempre que detectamos algo semelhante, sabemos que não é proveniente de uma civilização alienígena. ”
Assim como a pesquisa sobre ondas gravitacionais, este estudo serve como um exemplo de como os fenômenos que antes estavam fora do nosso alcance agora estão abertos para estudo. E, assim como as ondas gravitacionais, a pesquisa sobre GRBs provavelmente produzirá retornos impressionantes nos próximos anos!
