As explosões mais intensas do Universo existem em duas variedades: um tipo dura vários segundos; o outro, desaparece em menos de um segundo.

Até agora, os astrónomos não tinham conseguido desvendar a fonte das erupções de curta duração.

Impressão de artista da fusão de duas estrelas de neutrões.
Crédito: Aurore Simonet, NASA
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As novas observações mostram de forma convincente que estas emissões são geradas pela colisão de dois objectos muito densos, nomeadamente duas estrelas de neutrões ou uma estrela de neutrões e um buraco negro, tal como era previsto pela teoria.

Estes resultados resolvem um mistério de 35 anos, acerca deste tipo de explosões vulgarmente chamados de Gama Ray Bursts, ou GRB. Existem vários que são detectados diariamente, oriundos de todas as direcções do espaço.

A maioria é originária do Universo distante. Um que ocorresse relativamente próximo da Terra poderia despoletar uma extinção em massa na Terra.

Os raios-gama são a forma mais intensa de radiação conhecida, ainda mais energética que os raios-X. Só o brilho remanescente de uma erupção deste tipo vista nos raios-X, no rádio e noutros comprimentos de onda, pode ser mais intenso que o brilho da galáxia inteira de onde é originada.

Os GRBs de longa duração duram tipicamente 20 segundos. Estudos anteriores mostraram já que estas emissões ocorrem quando o núcleo de uma estrela jovem muito massiva colapsa formando uma supernova.

"Os gama ray bursts são em geral extremamente difíceis de estudar, e os mais curtos têm-se revelado impossíveis de analisar," disse Neil Gehrels do Goddard Space Flight Center da NASA. "Tudo isso mudou. Agora temos instrumentos preparados para estudar estes acontecimentos."

Nesta imagem do local da emissão detectada a 9 de Maio de 2005 o circulo vermelho é a região de detecção do telescópio SWIFT e os círculos pequenos e cruzes são localizações de precisão feitas imediatamente a seguir pelo telescópio Chandra (raios X) e outros telescópios no visível e no rádio.
Crédito: Gianpiero Tagliaferri/Observatório Astronómico de Brera
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Os astrónomos já conseguiram observar dois destes eventos de curta duração com uma resolução sem precedentes e concluíram que o cenário mais provável é a colisão de dois objectos muito densos com coalescência dos mesmos.

Embora a descoberta ainda não seja absolutamente conclusiva existe uma certa coerência dos dados dos dois eventos, nesse sentido.

A primeira destas gigantescas emissões foi detectada no dia 9 de Maio pelo satélite SWIFT e os astrónomos sabem hoje que ocorreu nas regiões periféricas de uma galáxia longínqua, numa região onde é esperada a existência de restos estelares como estrelas de neutrões e buracos negros.

As estrelas de neutrões são os restos estelares de estrelas massivas. Podem ter diâmetros da ordem dos 10 km, contendo mais massa que o Sol. Estudos realizados no passado recente mostraram que, à imagem do que ocorre na sequência principal, ocorrem muitas vezes aos pares nas regiões periféricas das galáxias e que colidem "frequentemente". Estes cenários envolvem também, por vezes, buracos negros, objectos mais densos e mais massivos que as estrelas de neutrões.

O segundo evento foi detectado a 9 de Julho pelo satélite internacional HETE-2. Durou apenas um décimo de segundo. Pouco depois, o brilho remanescente era observado por diversos telescópios no visível tendo sido a primeira radiação proveniente de uma emissão de curta duração a ser detectada, sendo o primeiro para o qual se sabe a distância com alguma precisão.

Imagem feita pelo HST da galáxia e do brilho residual do evento de 9 de Julho.
Crédito: Derek Fox/Universidade de Penn State
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A mil milhões de anos-luz de distância, está dez vezes mais próximo que todos os GRBs de longa duração detectados anteriormente, e era cerca de 1000 vezes menos energético que estes fenómenos. Por este motivo, está excluída a possibilidade de ser uma explosão de estrela gigante, sendo por isso provável a fusão de dois remanescentes estelares, como prevê a teoria.

"O mistério dos GRB está resolvido de forma genérica," disse Don Lamb, de Universidade de Chicago co-autor de um dos quatro artigos científicos que descrevem as observações.

Outro previsão teórica foi também confirmada pelas observações: os GRB's de curta duração só são vistos quando jactos de material provenientes da colisão são ejectados na direcção da Terra, o que faz com que por cada um que vemos fiquem 30 por detectar.

A noção deste aspecto ajuda a enquadrar uma importante previsão de Albert Einstein, segundo a qual quando duas estrelas de neutrões colidem, deveria ser libertado um choque de ondas gravitacionais. O observatório LIGO está a desenvolver um esforço para detectar estas ondas.

"É possível que a primeira onda gravitacional que o LIGO observe tenha origem num GRB", disse Kevin Hurley da Universidade da Califórnia em Berkeley. "Ora isso é que seria uma descoberta espectacular ."

Links:

SWIFT (press release):
http://swift.gsfc.nasa.gov/docs/swift/news/2005/05-334.html

NASA (filme sobre a coalescência de duas estrelas de neutrões):
http://www.nasa.gov/mpg/135241main_neutronstar4lunch-magic.mov_NASA WebV_Oct3.mpg