Cientistas detectam intenso pulso de raios gama em anã branca

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A detecção do GRB, ou pulso de raios gama, foi feita a partir de dados coletados pelo telescópio espacial Fermi e analisadas pelo astrofísico Teddy Cheung, ligado ao NRL. O resultado foi publicado esta semana na edição online da revista Science.

Uma "nova" é a expansão súbita e extremamente brilhante de uma estrela do tipo anã branca, que ocorre após enorme explosão termonuclear. De acordo com o paper (trabalho científico) a explosão detectada equivale a 1.000 vezes a energia que o Sol emite durante todo o ano. Apesar de gigante, a explosão é considerada um evento de pequeno porte quando comparado à capacidade de detecção do telescópio Fermi.

A explosão foi observada pela primeira vez pelos astrônomos amadores Koichi Nishiyama e Fujio Kabashima, que realizavam estudos ao redor da estrela V407 Cyg, localizada na constelação do Cisne. Em 11 de março de 2010, os amadores capturaram uma alteração dramática no brilho da estrela e que chegava a ser 10 vezes mais intenso que o brilho registrado três dias antes.

Imediatamente, Nishiyama e Kabashima entraram em contato com o laboratório de Astrofísica da Universidade de Kyoto, que por sua vez notificou os astrônomos de todo o mundo solicitando o acompanhamento do evento.

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"Poucos dias depois, o processamento automático de dados do telescópio Fermi nos alertou para a detecção de uma nova fonte de raios gama de alta energia", disse Cheung. "Quando olhamos os dados, descobrimos que a emissão era proveniente da nova descoberta pelos amadores".

Pulso de Raios Gama
V407 Cyg se localiza a 9 mil anos-luz de distância e compartilha um centro de massa comum com uma estrela gigante vermelha com cerca de 500 vezes o tamanho do sol. Ali, a gigante vermelha "vaza" parte de seu material para o espaço de forma semelhante ao vento solar, mas com fluxo mais intenso e contínuo.

A estrela anã branca V407 Cyg captura parte deste gás, que se acumula na superfície da estrela. Com o passar do tempo, o gás se torna quente e denso o suficiente para se fundir em hélio. Este processo provoca uma gigantesca explosão nuclear, que expele o gás acumulado. Apesar da explosão, a anã branca permanece intacta.

A explosão cria então uma enorme concha quente e densa que se expande, composta de partículas de alta velocidade, gás ionizado e campos magnéticos. De acordo com dados baseados em terra, a expansão dessa onda de choque chega a mais de 7 milhões de quilômetros por hora, cerca de 1% da velocidade da luz.

O intenso campo magnético mantêm as partículas aprisionadas dentro da concha, ricocheteando-as e tornando-as cada vez mais energizadas. Quando finalmente adquirem energia e conseguem escapar ao confinamento, as partículas estão tão rápidas que atingem velocidades próximas a da luz. No entender dos pesquisadores, os raios gama são gerados quando essas partículas aceleradas se chocam e são esmagadas contra o vento solar soprado pela gigante vermelha.

"Sabemos que os restos de explosões de supernovas são muito mais poderosos e podem capturar e acelerar partículas dessa forma, mas não tínhamos idéia de que os campos magnéticos das novas também eram fortes o suficiente para fazer isso", disse Soebur Razzaque, ligado ao NRL.

Raios Gama
Os raios gama são o tipo mais energético de radiação eletromagnética e é naturalmente produzido por elementos radioativos ou fenômenos astrofísicos de grande violência. Possui comprimento de onda muito pequeno, da ordem de alguns picômetros até comprimentos mais ínfimos como 10E-15
Quanto menor o comprimento de onda, mais energia é irradiada. Isso faz dos raios gama a fonte mais potente do espectro eletromagnético. Devido a alta energia, esse tipo de emissão tem capacidade de ionizar os gases e pode penetrar na matéria de forma mais profunda que a radiação do tipo alfa ou beta. Por ser penetrantes, os raios gama podem causar danos até mesmo no núcleo das células.

No topo, imagem capturada pelo telescópio espacial Fermi mostra a explosão de raios gama, como vista entre os dias 10 a 29 de março de 2010. Acima, imagem no espectro visível mostra o surgimento da nova, em foto feito pelos astrônomos amadores Koichi Nishiyama e Fujio Kabashima. Crédito: Nasa/Fermi Telescope / Koichi Nishiyama e Fujio Kabashima / Apolo11.com.