Explosões de raios gama revelam segredos sobre buracos negros

As explosões de raios gama (GRBs) são os eventos mais energéticos já observados no universo, emitindo uma luminosidade até um quintilhão de vezes maior que a do Sol. Esses fenômenos extremos, frequentemente associados à formação de buracos negros, estão transformando a compreensão dos cientistas sobre o cosmos.

Detectadas pela primeira vez na década de 1960, as GRBs foram descobertas por acidente, quando satélites americanos monitoravam a ocorrência de testes nucleares clandestinos. Inicialmente, os cientistas pensaram que as explosões vinham da Terra ou do Sol, mas em 1973 confirmaram que sua origem era extragaláctica. Desde então, estudos aprofundados revelaram que essas explosões não apenas ocorrem em galáxias distantes, mas também têm uma relação direta com os momentos finais de estrelas massivas e com colisões entre objetos compactos, como estrelas de nêutrons.

Dois tipos principais de GRBs

As GRBs são divididas em duas categorias: curtas e longas. As curtas, que duram menos de dois segundos, são associadas à fusão de dois corpos densos, como estrelas de nêutrons ou buracos negros, podendo ser seguidas por quilonovas — eventos responsáveis pela criação de elementos pesados como ouro e platina. As GRBs longas, que ultrapassam dois segundos, geralmente resultam do colapso de estrelas massivas, que dão origem a supernovas e posteriormente a buracos negros.

Apesar dessa divisão, eventos híbridos têm desafiado as classificações tradicionais. Um exemplo é o GRB 211211A, detectado em 2021, que durou cerca de um minuto, mas foi seguido por uma quilonova, indicando sua origem em uma fusão estelar. Outro caso intrigante, o GRB 200826A, teve características de uma explosão curta, mas foi desencadeado pelo colapso de uma estrela massiva.

Pós-brilhos e novas descobertas

Após a explosão inicial, as GRBs produzem pós-brilhos — emissões de energia em diferentes comprimentos de onda que podem durar dias ou até anos. Esses brilhos fornecem aos cientistas informações valiosas sobre as condições em que essas explosões ocorrem, ajudando a entender melhor fenômenos como a formação de buracos negros e o impacto das GRBs no ambiente galáctico.

Em 2022, o evento GRB 221009A, apelidado de “mais brilhante de todos os tempos” (BOAT), foi tão intenso que chegou a cegar instrumentos de raios gama. Observado a mais de 2 bilhões de anos-luz de distância, ele abriu uma janela sem precedentes para estudar a estrutura da Via Láctea e os processos envolvidos nas explosões de raios gama.

Conexão com ondas gravitacionais

Uma das descobertas mais revolucionárias ocorreu em 2017, quando cientistas detectaram pela primeira vez uma GRB e ondas gravitacionais originadas de uma mesma fonte. Essa observação provou que as ondas gravitacionais — distorções no espaço-tempo — viajam à velocidade da luz, marcando um avanço significativo na astrofísica.

Um futuro promissor

Embora as GRBs sejam intensamente estudadas, muito ainda precisa ser descoberto. A pesquisa contínua promete desvendar novos mistérios, desde a criação de elementos pesados até os detalhes da evolução de galáxias. Cada nova explosão observada é uma oportunidade única para aprofundar nosso entendimento sobre o funcionamento do universo.