Animação impressionante mostra como seria o universo se pudéssemos ver os raios gama: ScienceAlert

A maior parte da luz que flui através do universo é invisível ao olho humano. Além dos comprimentos de onda médios que podemos ver, todo um cosmos brilha em radiação de alta e baixa energia.

Mas nós, humanos, somos animaizinhos inteligentes e conseguimos construir instrumentos que podem ver a luz que não podemos ver. Um deles é o Telescópio Espacial de Raios Gama Fermi da NASA, um observatório pendurado na órbita baixa da Terra que monitora o céu em busca de raios gama, a luz mais energética do universo.

O Fermi monitora constantemente todo o céu, observando as fontes de raios gama e como elas mudam com o tempo, fornecendo aos astrônomos um mapa dos diferentes produtores de raios gama que podemos detectar. Esses dados são compilados em um catálogo que os cientistas podem usar para estudar a formação dos raios gama.

A animação representa um ano de raios gama flutuantes de 1.525 fontes, representadas por círculos roxos pulsantes, coletados entre fevereiro de 2022 e fevereiro de 2023, com cada quadro representando três dias de observações. Quanto maior o círculo, mais brilhante a radiação gama.

O círculo amarelo, por outro lado, representa o caminho aparente do Sol no céu naquele período.

“Fomos inspirados a compilar este banco de dados por astrônomos que queriam estudar galáxias e comparar curvas de luz visível e de raios gama durante longos períodos de tempo.” diz o astrofísico Daniel Kocevski no Marshall Space Flight Center da NASA em Huntsville.

“Recebemos solicitações para processar um objeto por vez. Agora a comunidade científica tem acesso a todos os dados analisados ​​de todo o catálogo.”

O campo de visão de Fermi, com o plano da Via Láctea se estendendo pelo centro. (NASA Marshall Space Flight Center/Daniel Kocevski)

A maioria das luzes piscantes que você vê são de um tipo de galáxia conhecida como blazars. Estes são um subconjunto de galáxias quasares. Um quasar é uma galáxia com um núcleo extremamente ativo, o que significa que o buraco negro supermassivo está consumindo material a uma taxa tremenda. Este material é tão aquecido pela atividade extrema em torno do buraco negro que dispara pelo espaço. Os quasares emitem a luz mais brilhante do universo.

Alguns desses quasares têm jatos de plasma emanados do núcleo galáctico. À medida que o buraco negro se alimenta, parte do material que gira em torno dele é desviado e acelerado ao longo das linhas do campo magnético fora do horizonte de eventos. Ao atingir os polos, esse material é lançado ao espaço em alta velocidade, muitas vezes aproximando-se da velocidade da luz no vácuo.

Um blazar é um quasar cujo feixe é direcionado ou quase na Terra. Essa orientação faz com que a luz pareça ainda mais brilhante em todo o espectro. Os blazares são fontes conhecidas de raios gama, mas sua luz flutua em escalas de tempo bastante curtas; Suas flutuações podem ajudar os astrônomos a estudar como esses gigantes se alimentam.

Quando combinados com outros dados, eles também podem ajudar a responder perguntas sobre o universo. Apenas recentemente, por exemplo, as detecções de neutrinos de observatórios como o IceCube na Antártica foram rastreadas até as galáxias blazar.

Blazars representam mais de 90 por cento das fontes de raios gama na nova adição ao catálogo de raios gama Fermi. Outros objetos que emitem raios gama incluem um tipo de estrela de nêutrons chamada pulsar, restos fragmentados de material que sobraram de explosões de supernovas e sistemas binários como estrelas binárias de nêutrons.

E há o brilho de raios gama do plano da Via Láctea, representado na animação por uma bolha de faixa laranja que se estende pelo centro da imagem. Lá, uma cor mais clara representa um brilho mais forte.

Espera-se que as observações de longo prazo forneçam informações mais profundas sobre alguns dos fenômenos associados às fontes de raios gama. Por exemplo, rastrear um neutrino até um período mais brilhante da atividade de um blazar pode ajudar a restringir os processos que produzem essas partículas misteriosas.

“Tenha o banco de dados histórico da curva de luz”, diz a astrofísica Michela Negro da Universidade de Maryland, Condado de Baltimore, e Goddard Space Flight Center da NASA, “pode ​​levar a novos insights multimensageiros em eventos passados.”

E temos uma ideia de como poderíamos ver o universo se tivéssemos olhos extraterrestres.

O catálogo recém-atualizado está disponível gratuitamente em A Série de Suplementos do Astrophysical Journal.

By Gabriel Ana

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