A maior parte da luz que flui através do nosso Universo é invisível aos olhos humanos.
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O espectro varia de ondas de rádio longa a raios gama curtos, com a parte visível ocupando apenas uma pequena fatia no meio. Mas, graças à tecnologia dos telescópios, somos capazes de perscrutar outras fatias do espectro e ver toda a luz do céu.
O Telescópio Espacial de Raios Gama Fermi da NASA é um desses instrumentos. A radiação gama é a luz mais energética do cosmos e é produzida por fontes energéticas como remanescentes de supernovas, estrelas, pulsares e galáxias quasar e blazar, alimentadas por buracos negros supermassivos cujos apetites monstruosos produzem luz que ruge através do espaço e do tempo.
A radiação gama é difícil de ver daqui da superfície da Terra, uma vez que está bloqueada pela nossa atmosfera. Isso é bom, porque pode ser muito perigoso, mas significa que precisamos ser criativos ao estudá-lo. E uma solução é: se a atmosfera nos impede de observar os raios gama, vá para algum lugar onde a atmosfera não esteja
O Fermi foi lançado em 2008 e, desde então, tem aproveitado ao máximo a sua posição para estudar as fontes de radiação gama no nosso Universo. Vimos uma animação das fontes de raios gama observadas ao longo de um ano, de fevereiro de 2022 a fevereiro de 2023.
E agora, os cientistas da NASA compilaram um lapso de tempo dos seus dados reais, recolhidos entre agosto de 2008 e agosto de 2022.
“Uma das primeiras coisas que chama a atenção no filme é uma fonte que forma um arco constante na tela”, diz a astrônoma Judy Racusin, do Goddard Space Flight Center da NASA, que narra o lapso de tempo. “Esse é o nosso Sol, cujo movimento aparente reflete o movimento orbital anual da Terra em torno dele.”
O Sol é uma fonte constante de radiação gama relativamente fraca. Os cientistas acreditam que ele não emite radiação gama de dentro para fora, mas como resultado do bombardeio constante de partículas de radiação cósmica que estão sempre fluindo pelo Universo. Ao atingirem o Sol, a interação com a atmosfera solar produz radiação gama.
De vez em quando, porém, o Sol entra em erupção numa explosão massiva que produz raios-x e gama, tornando-se, por um breve período, a coisa mais brilhante no céu de raios gama. (Dado que o Sol é uma estrela e está muito perto de nós, muitas vezes é a coisa mais brilhante no céu, mas a radiação gama é a exceção, como você pode ver no lapso de tempo.)
A maioria das fontes de raios gama que Fermi vê são galáxias blazar. Estas são galáxias distantes com um buraco negro supermassivo ativo. O buraco negro não emite luz, mas alimenta-se de uma imensa nuvem de poeira e gás que gira violentamente à sua volta.
Esta nuvem é muito quente e muito brilhante por si só, mas a radiação gama que Fermi vê vem de jatos de material que são desviados ao longo das linhas do campo magnético fora do buraco negro e ejetados dos seus polos a velocidades extremas. Uma galáxia blazar é aquela que tem um desses jatos apontado diretamente para nós, então parece muito mais brilhante do que aquele que aponta em outra direção.
O brilho desses jatos pode piscar, o que é uma das coisas que os cientistas do Fermi procuram.
“O brilho constante e brilhante dos raios gama da Via Láctea é pontuado por explosões intensas, que duram dias, de jatos próximos à velocidade da luz, alimentados por buracos negros supermassivos nos núcleos de galáxias distantes”, descreve Seth Digel do SLAC National Accelerator Laboratory, que criou as imagens.
“Estas erupções dramáticas, que podem aparecer em qualquer parte do céu, ocorreram há milhões ou milhares de milhões de anos atrás, e a sua luz está atingindo Fermi enquanto observamos.”
Outras fontes de radiação gama incluem remanescentes de supernovas, como a Nebulosa do Caranguejo, estrelas em explosão e pulsares. Eventos de duração mais curta, como explosões de raios gama de supernovas, não aparecem no lapso de tempo devido à forma como os dados foram processados.
Mas fique tranquilo, eles não passarão despercebidos. Cada mancha que o Fermi detecta é de interesse para os cientistas que se debruçam sobre a riqueza de dados que chegam.
O Fermi foi planejado para funcionar apenas por 5 a 10 anos. Até agora, ele está funcionando há mais de 15,5 e continua aumentando. Se tivermos sorte, poderemos ter muito mais, revelando-nos os segredos dos eventos e objetos mais poderosos do Universo.
Publicado em ScienceAlert
Traduzido por Mateus Lynniker
