As explosões de raios-gama (GRBs) são as maiores explosões do Universo, capazes de produzir tanta luz que os telescópios terrestres facilmente a detectam a milhares de milhões de anos-luz. Mesmo assim, durante mais de uma década, os astrónomos questionaram-se acerca da natureza das chamadas explosões escuras, que produzem raios-gama e raios-X mas pouca ou nenhuma luz visível. Constituem aproximadamente metade das explosões detectadas pelo satélite Swift da NASA desde o seu lançamento em 2004.

Na última reunião da Sociedade Astronómica Americana em Pasadena, Califórnia, uma equipa internacional de astronómos anunciou novos dados surpreendentes acerca das explosões escuras. O estudo afirma que a maioria ocorre em galáxias normais detectáveis por grandes telescópios ópticos terrestres.

"Uma explicação possível para as explosões escuras era que estavam a ocorrer tão longe que a sua luz visível extinguia-se completamente," disse Joshua Bloom, professor assistente de Astronomia da Universidade da Califórnia e autor principal do estudo. Graças à expansão do Universo e a um espesso nevoeiro de hidrogénio gasoso a distâncias cósmicas cada vez maiores, os astrónomos não vêm luz visível em objectos a mais de 12,9 mil milhões de anos-luz. Outra possibilidade: as explosões escuras ocorriam em galáxias com quantidades invulgarmente espessas de poeira interestelar, que absorvia a luz de uma explosão mas não a sua radiação mais energética.

Usando um dos maiores telescópios ópticos do mundo, o telescópio Keck I de 10 metros no Hawaii, a equipa procurou galáxias desconhecidas em 14 locais de explosões escuras descobertas pelo Swift. "Para 11 destas explosões, descobrimos uma galáxia ténue e normal," disse Daniel Perley, estudante da mesma universidade que liderou o estudo. Se estas galáxias estivessem localizadas a distâncias extremas, nem mesmo o Keck as conseguiria ter visto. A maioria das explosões de raios-gama ocorrem quando estrelas massivas ficam sem combustível nuclear. À medida que os seus núcleos colapsam num buraco negro ou numa estrela de neutrões, jactos gasosos -- conduzidos por processos ainda não bem compreendidos -- passam pela estrela e são expelidos para o espaço. Aí, colidem com gases previamente libertados pela estrela e aquecem-nos, o que gera explosões de brilho, curtas e em muitos comprimentos de onda, incluíndo no visível.

O estudo mostra que as explosões escuras parecem ser semelhantes, à excepção das zonas poeirentas na sua galáxia que obscurecem a maioria da luz nas suas explosões.

"O nosso estudo fornece provas compelíveis que uma grande fracção da formação estelar no Universo está escondida por poeira em galáxias que se não fosse isto não pareceriam poeirentas," disse Perley. Pensa-se que as estrelas que explodem em GRBs vivem intensamente e morrem jovens. As explosões escuras podem representar estrelas que nunca se afastaram muito das conchas de poeira que as formaram.

As explosões de raios-gama já foram detectadas no infravermelho a distâncias de 13,1 mil milhões de anos-luz. "Se as explosões de raios-gama eram frequentes há 13 mil milhões de anos atrás -- menos de mil milhões de anos após a formação do Universo -- devíamos estar a detectá-las em grandes números," explicou o membro da equipa S. Bradley Cenko, também da Universidade da Califórnia. "Mas isso não acontece, o que indica que as primeiras estrelas se formaram num ritmo menos caótico do que alguns modelos sugerem."

Os astrónomos concluem que menos de aproximadamente 7% das explosões escuras podem estar a ocorrer a tais distâncias, e propõem observações das novas galáxias no rádio e no microondas para melhor compreenderem como as suas regiões poeirentas bloqueiam a luz. O artigo científico sobre o estudo foi submetido à revista Astronomical Journal.

Links:

Notícias relacionadas:
NASA (comunicado de imprensa)
Universidade da Califórnia (comunicado de imprensa)
New Scientist
SPACE.com
Spaceflight Now
PHYSORG.com
Universe Today
National Geographic
MSNBC

GRBs:
NASA
Wikipedia
Caltech

Telescópio Swift:
NASA
Wikipedia

Observatório Keck:
Página oficial
Wikipedia

Densos nós de poeira em galáxias comuns atenuam a luz das explosões de raios-gama escuras (centro). A poeira absorve a maioria ou toda a luz visível de uma explosão, mas não os mais energéticos raios-X ou raios-gama.
Crédito: NASA/Swift/Aurore Simonnet
(clique na imagem para ver versão maior)

Mosaico de 11 galáxias de onde foram oriundos os GRBs "escuros", imagens obtidas pelo Observatório Keck no Hawaii. Os círculos indicam a posição da explosão determinada pelo satélite Swift da NASA, ou por observações terrestres ópticas ou infravermelhas e, em todos os casos, contêm uma ténue galáxia. A distâncias de milhares de milhões de anos-luz da Terra, estas galáxias aparecem apenas como ténues pontos desfocados em telescópios terrestres.
Crédito: Daniel Perley, Joshua Bloom/Universidade da Califórnia
(clique na imagem para ver versão maior)