Integral resolve um mistério de raios gama

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Crédito de imagem: ESA
O observatório integral de raios gama da ESA resolveu o brilho difuso dos raios gama no centro da nossa galáxia e mostrou que a maior parte é produzida por uma centena de fontes individuais.

A alta sensibilidade e precisão de apontamento da Integral permitiram detectar esses objetos celestes onde todos os outros telescópios, por mais de trinta anos, tinham visto nada além de uma névoa misteriosa e embaçada de raios gama ...

Durante a primavera e o outono de 2003, a Integral observou as regiões centrais de nossa galáxia, coletando parte do brilho perpétuo dos raios gama difusos de baixa energia que banham toda a galáxia.

Esses raios gama foram descobertos pela primeira vez em meados da década de 1970, por meio de experimentos de alto vôo. Os astrônomos se referem a eles como o fundo de raios gama galáctico "macio", com energias semelhantes às usadas em equipamentos médicos de raios-X.

Inicialmente, os astrônomos acreditavam que o brilho era causado por interações envolvendo os átomos do gás que permeia a galáxia. Embora essa teoria possa explicar a natureza difusa da emissão, uma vez que o gás é onipresente, não conseguiu corresponder ao poder observado dos raios gama. Os raios gama produzidos pelos mecanismos propostos seriam muito mais fracos do que os observados. O mistério permanece sem resposta por décadas.

Agora, o soberbo telescópio de raios gama IBIS da Integral, construído para a ESA por um consórcio internacional liderado pelo pesquisador principal Pietro Ubertini (IAS / CNR, Roma, Itália), viu claramente que, em vez de um nevoeiro produzido pelo meio interestelar, a maioria dos raios gama são provenientes de objetos celestes individuais. Na visão de instrumentos anteriores, menos sensíveis, esses objetos pareciam se fundir.

Em um artigo publicado hoje na Nature, François Lebrun (CEA Saclay, Gif sur Yvette, França) e seus colaboradores relatam a descoberta de 91 fontes de raios gama em direção ao centro galáctico. A equipe de Lebrun inclui Ubertini e dezessete outros cientistas europeus com longa experiência em astrofísica de alta energia. Para a surpresa da equipe, quase metade dessas fontes não se enquadra em nenhuma classe de objetos conhecidos de raios gama. Eles provavelmente representam uma nova população de emissores de raios gama.

As primeiras pistas sobre uma nova classe de objetos de raios gama vieram em outubro passado, quando a Integral descobriu uma fonte intrigante de raios gama, conhecida como IGRJ16318-4848. Os dados do Integral e outro observatório de alta energia da ESA, XMM-Newton, sugeriram que esse objeto é um sistema binário, provavelmente incluindo um buraco negro ou estrela de nêutrons, incorporado em um casulo espesso de gás e poeira frios. Quando o gás da estrela companheira é acelerado e engolido pelo buraco negro, a energia é liberada em todos os comprimentos de onda, principalmente nos raios gama.

No entanto, Lebrun é cauteloso em tirar conclusões prematuras sobre as fontes detectadas no centro galáctico. Também são possíveis outras interpretações que não envolvam buracos negros. Por exemplo, esses objetos podem ser restos de estrelas explodidas que estão sendo energizadas por 'centrais elétricas' celestes em rotação rápida, conhecidas como pulsares.

Observações com outro instrumento Integral (SPI, o Spectrometer on Integral) podem fornecer a Lebrun e sua equipe mais informações sobre a natureza dessas fontes. O SPI mede a energia dos raios gama recebidos com uma precisão extraordinária e permite ao cientista entender melhor os mecanismos físicos que os geram.

No entanto, independentemente da natureza precisa dessas fontes de raios gama, as observações da Integral mostraram de forma convincente que a energia emitida por esses novos objetos é responsável por quase noventa por cento do fundo macio de raios gama provenientes do centro da galáxia. Esse resultado aumenta a possibilidade tentadora de que objetos desse tipo se escondam em toda parte da galáxia, não apenas no centro.

Mais uma vez, Lebrun é cauteloso, dizendo: “É tentador pensar que podemos simplesmente extrapolar nossos resultados para toda a galáxia. No entanto, apenas olhamos para o centro e esse é um lugar peculiar em comparação com o resto. ”

O próximo passo da lista da Integral é estender esse trabalho para o resto da galáxia. Christoph Winkler, Cientista de Projeto Integral da ESA, diz: “Agora temos que trabalhar em toda a região do disco da galáxia. Este será um trabalho árduo e longo para a Integral. Mas no final, a recompensa será um inventário exaustivo dos objetos celestes mais energéticos da Galáxia. ”

Fonte original: Comunicado de imprensa da ESA

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