Sistema de alarme põe VLT a observar fulgurações de raios gama

2007-04-06

Mensagem de alarme que aparece na consola do computador que controla o telescópio Kueyen quando o modo de resposta rápida do VLT é accionado. Os astrónomos que estiverem a observar só terão de alinhar a ranhura do espectrógrafo para que as observações comecem. Todo o procedimento é efectuado em poucos minutos. Crédito: ESO.
Um novo sistema de alarme instalado no Observatório do Paranal (ESO
European Southern Observatory (ESO)
O Observatório Europeu do Sul é uma organização europeia de Astronomia para o estudo do céu austral fundada em 1962. Conta actualmente com a participação de 10 países europeus e ainda do Chile. Portugal tornou-se membro do ESO em 1 de Janeiro de 2001, no seguimento de um acordo de cooperação que durou cerca de 10 anos.
), no Chile, permite observar as fulgurações
fulguração
Uma fulguração é uma libertação de energia de forma explosiva da qual resulta um aumento rápido do brilho do astro no qual ocorre. São exemplo deste tipo de fenómenos as fulgurações solares, associadas às manchas solares, bem como as fulgurações de raios-X, que ocorrem em estrelas de neutrões, e de raios gama, que se sabe estarem relacionadas com as explosões de supernova.
raios gama
raios gama
Os raios gama são a componente mais energética e mais penetrante de toda a radiação electromagnética. Os fotões gama possuem energias elevadíssimas, tipicamente superiores a 10 keV, às quais correspondem comprimentos de onda inferiores a umas décimas do Ångstrom. Este tipo de radiação é, por exemplo, emitido espontaneamente por núcleos atómicos de algumas substâncias radioactivas.
com um dos telescópios do VLT
Very Large Telescope (VLT)
O Very Large Telescope é um observatório operado pelo Observatório Europeu do Sul (ESO) e localizado no Cerro Paranal, no deserto de Atacama, no Chile. O VLT é composto por 4 telescópios de 8,2 m de diâmetro que podem trabalhar simultaneamente, constituindo um interferómetro óptico, ou independentemente.
(ESO) mal estas sejam detectadas pelo telescópio espacial Swift
Swift Gamma-ray Burst Explorer
O observatório espacial Swift é uma missão da NASA em colaboração com outros países, lançada em Novembro de 2004 e com uma duração prevista de 2 anos. O objectivo é estudar as fulgurações de raios gama em vários comprimentos de onda. Para tal, conta com três instrumentos: o Burst Alert Telescope (BAT), que monitoriza o céu em raios gama à procura das fulgurações, o telescópio de raios-X XRT e o telescópio óptico e ultravioleta UVOT.
(NASA
National Aeronautics and Space Administration (NASA)
Entidade norte-americana, fundada em 1958, que gere e executa os programas espaciais dos Estados Unidos da América.
/ASI/PPARC).

No ano passado, em menos de 10 minutos após a detecção pelo Swift, o telescópio de 8,2 m Kueyen, um dos telescópios do VLT (ESO) no Observatório do Paranal, obteve uma série de espectros (com tempos de integração de 3, 5, 10, 20, 40 e 80 minutos) do pós-resplendor de uma fulguração de raios gama
fulguração de raios gama
Uma fulguração de raios gama é uma potentíssima explosão, com consequente libertação de fotões gama, que ocorre em direcções aleatórias no céu. Descobertas acidentalmente nos anos 1960, sabe-se que algumas delas estão associadas a um tipo particular de supernovas, as explosões que marcam o fim da vida de uma estrela de massa elevada.
que ocorreu numa galáxia
galáxia
Um vasto conjunto de estrelas, nebulosas, gás e poeira interestelar gravitacionalmente ligados. As galáxias classificam-se em três categorias principais: espirais, elípticas e irregulares.
distante a 9,3 mil milhões de anos-luz
ano-luz (al)
O ano-luz (al) é uma unidade de distância igual a 9,467305 x 1012 km, que corresponde à distância percorrida pela luz, no vácuo, durante um ano.
. Este é um recorde na observação do pós-resplendor de uma fulguração, com a vantagem das observações terem sido realizadas por um dos grandes telescópios do mundo, equipado com um espectrógrafo de alta resolução.

Uma vez accionado o alarme, o investigador principal do projecto, P. Vreeswijk (ESO), só teve de telefonar para os astrónomos de serviço no Observatório do Paranal para ver se estava tudo a correr bem. Uma vez no modo de resposta rápida do VLT, as observações são feitas automaticamente, sem intervenção humana (com a excepção do alinhamento da ranhura do espectrógrafo).

As fulgurações de raios gama são das explosões mais intensas do Universo e ocorrem aleatoriamente em galáxias distantes. Mas são fenómenos curtos. Depois da fulguração, durante a qual emitem radiação
radiação electromagnética
A radiação electromagnética, ou luz, pode ser considerada como composta por partículas (os fotões) ou ondas. As suas propriedades dependem do comprimento de onda: ondas ou fotões com comprimentos de onda mais longos traduzem radiação menos energética. A radiação electromagnética, ou luz, é usualmente descrita como um conjunto de bandas de radiação, como por exemplo o infravermelho, o rádio ou os raios-X.
gama de alta energia, entram no período do pós-resplendor, durante o qual emitem radiação menos energética, ou seja, em comprimentos de onda
comprimento de onda
Designa-se por comprimento de onda a distância entre dois pontos sucessivos de amplitude máxima (ou mínima) de uma onda.
mais longos. A comunidade científica concorda que as fulgurações de raios gama estão associadas à formação de buracos negros
buraco negro
Um buraco negro é um objecto cuja gravidade é tão forte que a sua velocidade de escape é superior à velocidade da luz. Em Astronomia, distinguem-se dois tipos de buraco negro: os buracos negros estelares, que resultam da morte de uma estrela de massa elevada, e os buracos negros galácticos, que existem no centro das galáxias activas.
, consequência da explosão de uma estrela
estrela
Uma estrela é um objecto celeste gasoso que gera energia no seu núcleo através de reacções de fusão nuclear. Para que tal possa suceder, é necessário que o objecto possua uma massa superior a 8% da massa do Sol. Existem vários tipos de estrelas, de acordo com as suas temperaturas efectivas, cores, idades e composição química.
de massa
massa
A massa é uma medida da quantidade de matéria de um dado corpo.
elevada, mas a natureza exacta das fulgurações ainda é enigmática. O estudo do pós-resplendor oferece muita informação sobre o meio interstelar
meio interestelar
O meio interestelar é constituído por toda a matéria existente no espaço entre as estrelas. Cerca de 99% da matéria interestelar é composta por gás, sendo os restantes 1% dominados pela poeira. A massa total do gás e da poeira do meio interestelar é cerca de 15% da massa total da matéria observável da nossa galáxia, a Via Láctea. A matéria do meio interestelar existe em diferentes regimes de densidade e temperatura, como por exemplo as nuvens moleculares (frias e densas) ou o gás ionizado (quente e ténue).
onde nasce um buraco negro.

Como as fulgurações de raios gama ocorrem normalmente a grandes distâncias, o pós-resplendor é muito fraco, e ainda por cima, decai rapidamente: umas horas depois da fulguração, o brilho
brilho
O brilho de um astro refere-se à quantidade de luz que dele provém, ou seja, a quantidade de energia por ele emitida por unidade de área por unidade de tempo. Dado que o brilho observado, ou medido, depende da distância ao objecto, distingue-se o brilho aparente (quando medido a uma determinada distância), do brilho intrínseco (conceptualmente medido na supefície do próprio astro).
do pós-resplendor em comprimentos de onda do visível
radiação visível
A radiação visível é a região do espectro electromagnético que os nossos olhos detectam, compreendida entre os comprimentos de onda de 350 e 700 nm (frequências entre 4,3 e 7,5x1014Hz). Os nossos olhos distinguem luz visível de frequências diferentes, desde a luz violeta (radiação com comprimentos de onda ~ 400 nm), até à luz vermelha (com comprimentos de onda ~ 700 nm), passando pelo azul, anil, verde, amarelo e laranja.
pode ter diminuído por um factor de 500. Quanto mais cedo se conseguir observar o pós-resplendor das fulgurações de raios gama, mais informação se obtém, principalmente se se conseguir estudar fenómenos que dependem do tempo e se relacionam com a influência que a explosão da estrela tem no meio que a rodeia.

As rápidas observações do pós-resplendor com o VLT permitiram descobrir características espectrais variáveis com o tempo que se podem associar à nuvem de gás da galáxia onde a fulguração ocorreu. Os astrónomos determinaram que a nuvem é neutra mas é excitada pela radiação ultravioleta
ultravioleta
O ultravioleta á a banda do espectro electromagnético que cobre a gama de comprimentos de onda entre os 91,2 e os 350 nanómetros. Esta radiação é largamente bloqueada pela atmosfera terrestre.
do pós-resplendor, e conseguiram identificar o mecanismo físico responsável pela excitação dos átomos
átomo
O átomo é a menor partícula de um dado elemento que tem as propriedades químicas que caracterizam esse mesmo elemento. Os átomos são formados por electrões à volta de um núcleo constituído por protões e neutrões.
. Também conseguiram medir a distância da nuvem à fulguração de raios gama: 5 500 anos-luz, uma distância bastante superior do que se pensava.

Fonte da notícia: http://www.eso.org/outreach/press-rel/pr-2007/pr-17-07.html