A explosão de raios gama mais poderosa da história mostrou física incomum

Registrada em outubro de 2022, a explosão de raios gama GRB 221009A foi 1000 vezes mais brilhante que a média registrada durante eventos desse tipo. Para isso, recebeu seu próprio nome – BOAT (o mais brilhante de todos os tempos). Descobriu-se que essa explosão de raios gama também era atípica em outras manifestações. Seu jato diferia em sua estrutura de um jato típico de matéria. Isso significa que por trás do fenômeno BOAT existe outra física desconhecida para nós do processo.

Jet na representação do artista. Fonte da imagem: NASA Goddard Space Flight Center

A análise da explosão de raios gama “mais brilhante de todos os tempos” é difícil porque os cientistas não estavam prontos para registrá-la. Um sinal do espaço literalmente cegou todos os detectores gama no espaço e na Terra. Isso milagrosamente conseguiu evitar o único telescópio de raios gama – o observatório chinês GECAM-C. Por puro acaso, alguns de seus detectores foram desligados e isso reduziu muito a sensibilidade do equipamento. Ao fazer isso, os chineses ajudaram a estabelecer o limite superior do evento, que, segundo suas informações, foi 50 vezes maior do que a mais poderosa explosão de raios gama registrada anteriormente.

Uma reconstrução da NASA com base em dados de vários observatórios de raios gama e raios-X fornece uma estimativa mais alta do evento – 70 vezes mais poderosa que o registro anterior. Mas isso não muda a essência do fenômeno. Tanto os chineses quanto a NASA concordam com a ordem do evento. Mas isso, como se viu, não é tudo. Uma análise mais aprofundada dos dados, em particular dos sensores de raios-X, revelou outras características incomuns da longa explosão de raios gama GRB 221009A.

Assim, a análise das informações do observatório espacial de raios-X NuSTAR da NASA permitiu revelar uma significativa falta de homogeneidade na estrutura do jato, um jato energético de matéria que dá origem a uma explosão de raios gama. Um jato é formado quando uma estrela colapsa em um buraco negro. Até agora, os jatos de tais fenômenos se assemelhavam a uma bala – uma ejeção homogênea em estrutura de energia. A observação de raios-X de ondas de choque após o jato GRB 221009A mostrou que a ejeção de matéria neste caso era energeticamente não homogênea em todo o seu comprimento, o que foi registrado pela primeira vez para explosões de raios gama.

Os cientistas não excluem que a culpa seja da estrela que deu origem a uma explosão de raios gama no momento do colapso. Mas não podemos mais entender o que era e por que o jato durante o colapso era diferente de milhares do mesmo em todos os outros casos. Decifrar o comportamento do jato GRB 221009A pode fornecer uma resposta a essa pergunta, como estudar pegadas na neve. É possível que dados de outros telescópios de raios X ajudem nisso, embora eles não vejam a explosão de raios gama em si, mas possam registrar seus efeitos na propagação das ondas de choque do jato.