Galáxias hospedeiras de explosão de raios gama. Clique para ampliar
Se um estouro de raios gama acontecesse perto da Terra, seria um dia muito ruim: nossa camada de ozônio seria removida, o clima mundial mudaria drasticamente e a vida lutaria para sobreviver. Felizmente, parece que elas não acontecem em galáxias como a Via Láctea. Os pesquisadores descobriram que as explosões tendem a ocorrer em pequenas galáxias irregulares que não possuem elementos químicos mais pesados.
Uma explosão de raios gama (GRB) que ocorre em nossa própria galáxia pode dizimar a vida na Terra, destruindo a camada de ozônio, provocando mudanças climáticas e alterando drasticamente a evolução da vida. No entanto, a boa notícia é que os resultados publicados online na revista Nature mostram que a probabilidade de um desastre natural devido a um GRB é muito menor do que se pensava anteriormente.
GRBs de longa duração são poderosos flashes de radiação de alta energia que surgem de algumas das maiores explosões de estrelas extremamente massivas. Os astrônomos analisaram um total de 42 GRBs de longa duração? Bf? aqueles que duram mais de dois segundos ?? bf? em várias pesquisas do Telescópio Espacial Hubble (HST).
Eles descobriram que as galáxias das quais se originam são tipicamente pequenas, fracas e deformadas (irregulares), enquanto apenas uma foi vista de uma grande galáxia espiral semelhante à Via Láctea. Em contraste, as supernovas (também o resultado do colapso de estrelas massivas) foram encontradas em galáxias espirais aproximadamente metade do tempo.
Esses resultados, publicados na edição online de 10 de maio da revista Nature, indicam que os GRBs se formam apenas em ambientes muito específicos, diferentes dos encontrados na Via Láctea.
Andrew Fruchter, do Instituto de Ciências do Telescópio Espacial, principal autor do artigo, disse: "Sua ocorrência em pequenos irregulares implica que apenas estrelas que carecem de elementos químicos pesados (elementos mais pesados que hidrogênio e hélio) tendem a produzir GRBs de longa duração".
Isso significa que longas explosões aconteceram com mais frequência no passado, quando as galáxias não tinham um grande suprimento de elementos pesados. As galáxias constroem um estoque de elementos químicos mais pesados através da evolução contínua de gerações sucessivas de estrelas. Estrelas da geração inicial formadas antes que elementos mais pesados fossem abundantes no universo.
Os autores também descobriram que a localização dos GRBs diferia da localização das supernovas (que são uma variedade muito mais comum de estrela explosiva). Os GRBs estavam muito mais concentrados nas regiões mais brilhantes de suas galáxias hospedeiras, onde residem as estrelas mais massivas. As supernovas, por outro lado, ocorrem ao longo de suas galáxias hospedeiras.
“A descoberta de que os GRBs de longa duração estão nas regiões mais brilhantes de suas galáxias hospedeiras sugere que eles vêm das estrelas mais massivas - bf? talvez 20 ou mais vezes maior que o nosso Sol ”, disse Andrew Levan, da Universidade de Hertfordshire, co-autor do estudo.
No entanto, é improvável que estrelas massivas, abundantes em elementos pesados, disparem GRBs, porque podem perder muito material através de "ventos" estelares em suas superfícies antes de colapsarem e explodirem. Quando isso acontece, as estrelas não têm massa suficiente para produzir um buraco negro, uma condição necessária para acionar GRBs. A energia do colapso escapa ao longo de um jato estreito, como um fluxo de água de uma mangueira. A formação de jatos direcionados, que concentram energia ao longo de um feixe estreito, explicaria por que os GRBs são tão poderosos.
Se uma estrela perde muita massa, pode deixar apenas uma estrela de nêutrons que não pode desencadear um GRB. Por outro lado, se a estrela perder muito pouca massa, o jato não poderá queimar seu caminho através da estrela. Isso significa que estrelas de massa extremamente alta que inflam muito material podem não ser candidatas a explosões longas. Da mesma forma, as estrelas também não entregam muito pouco material.
"É um cenário de Cachinhos Dourados", disse Fruchter. “Somente supernovas cujas estrelas progenitoras perderam alguma, mas não muita massa, parecem candidatas à formação de GRBs? Bf ?.
“No passado, as pessoas sugeriram que seria possível usar GRBs para seguir os locais de formação de estrelas. Obviamente, isso não funciona no universo como o vemos agora, mas, quando o universo era jovem, os GRBs poderiam muito bem ter sido mais comuns, e ainda podemos ser capazes de usá-los para ver as primeiras estrelas a se formarem após o Big Bang - acrescentou Levan.
Fonte original: Comunicado de imprensa da RAS
