Nas primeiras horas da manhã de 14 de outubro de 2022, astrônomos usando o telescópio Gemini South no Chile observaram as consequências sem precedentes de uma das explosões mais poderosas já registradas, o evento catalogado como explosão de raios gama GRB221009A. Desde então a NASA e universidades de vários países estão analisando o evento descrito como jamais visto na era da observação astronômica, como a agência espacial destacou em comunicado. A comunidade astrofísica enxergou os dados em choque à medida que chegavam em seus sensores.

Ilustração artística publicada pela NASA mostra como seria o jato de raios de 2,4 bilhões de anos-luz de distância se pudéssemos ficar na frente dele | NASA/SWIFT/CRUZ DE WILDE

O evento recorde, que foi detectado pela primeira vez em 9 de outubro de 2022 por telescópios de raios-X e raios gama em órbita, ocorreu a 2,4 bilhões de anos-luz da Terra e provavelmente foi desencadeado por uma explosão de supernova dando origem a um buraco negro.

A explosão cósmica titânica desencadeou um alvoroço de astrônomos do mundo inteiro que correram para estudar as consequências do que é uma das mais próximas e possivelmente a mais energética explosão de raios gama (GRB) já observada em nosso planeta. Observações recém publicadas por duas equipes independentes usando o telescópio Gemini South no Chile visaram os restos brilhantes da explosão, que provavelmente anunciou uma supernova dando origem a um buraco negro.

A origem do super evento de raios cósmicos ocorreu a aproximadamente 2,4 bilhões de anos-luz de distância na direção da constelação de Sagitta. Foi detectado pela primeira vez na manhã de 9 de outubro por telescópios espaciais de raios X e raios gama, incluindo o Telescópio Espacial de Raios Gama Fermi da NASA, o Observatório Neil Gehrels Swift e a espaçonave Wind.

À medida que a notícia dessa detecção se espalhou rapidamente, duas equipes de astrônomos trabalharam em estreita colaboração com a equipe do Gemini South para obter as primeiras observações possíveis do brilho posterior dessa explosão histórica. As comunicações foram enviadas a colegas astrônomos através da Rede de Coordenadas de Raios Gama da NASA, cujo arquivo agora está se enchendo de relatórios de todo o mundo.

Os astrônomos pensam que a enorme chegada de raios cósmicos ao nosso planeta representa o colapso de uma estrela com muitas vezes a massa do nosso Sol, que por sua vez lança uma supernova extremamente poderosa e dá origem a um Buraco negro.

“Em nosso grupo de pesquisa, nos referimos a essa explosão como ‘BOAT’ [sigla em inglês para a mais brilhante de todos os tempos] porque quando você olha para as milhares de explosões que os telescópios de raios gama têm detectado desde a década de 1990, esta é a que mais se destaca“, disse Jillian Rastinejad, astrônoma da Northwestern University, em comunicado.

“Foi um evento extraordinariamente raro. Era tão brilhante que acionou os telescópios de raios gama Swift duas vezes e saturaram totalmente os detectores – algo que eu não vi no meu tempo observando estes episódios no espaço”, disse.

Esta sequência construída a partir de dados do Telescópio Fermi revela o céu em raios gama centrado na localização do evento GRB 221009A. Cada quadro mostra raios gama com energias superiores a 100 milhões de elétron-volts (MeV), onde cores mais brilhantes indicam um sinal de raios gama mais forte. No total, representam mais de 10 horas de observações. O brilho do plano médio da nossa galáxia Via Láctea aparece como uma ampla faixa diagonal. A imagem tem cerca de 20 graus de diâmetro. | NASA/DOE/FERMI LAT

Quando os buracos negros se formam, eles impulsionam jatos poderosos de partículas que são acelerados quase à velocidade da luz. Esses jatos então atravessam o que resta da estrela progenitora, emitindo raios-X e raios gama à medida que fluem para o espaço. Se esses jatos são apontados na direção geral da Terra, eles são observados como flashes brilhantes de raios-X e raios gama. Outra explosão de raios gama tão brilhante pode não aparecer por décadas ou mesmo séculos.

Telescópio de raios-X Swift capturou o brilho da erupção de raios cósmiocos GRB 221009. Os anéis brilhantes se formam como resultado de raios-X espalhados nas camadas de poeira não observáveis dentro de nossa galáxia que se encontram na direção da explosão. | NASA/SWIFT/A. BEARDMORE/UNIVERSIDADE DE LEICESTER

Equipes independentes de observadores lideradas pelos estudantes de pós-graduação Brendan O’Connor (Universidade de Maryland/George Washington University) e Jillian Rastinejad (Northwestern University) avançam agora no estudo do evento. “Como essa explosão é tão brilhante e também próxima, achamos que esta é uma oportunidade única em um século para abordar algumas das questões mais fundamentais sobre essas explosões, desde a formação de buracos negros até testes de modelos de matéria escura”, disse O´Connor.

Imagens tiradas em luz visível pelo Telescópio Ultravioleta/Óptico de Swift mostram como o brilho residual de GRB 221009A (circulado) desapareceu ao longo de cerca de 10 horas. A explosão apareceu na constelação de Sagitta e ocorreu há cerca de dois bilhão de anos. | NASA/SWIFT/B. CENKO

Os raios cósmicos em intensidade jamais vista interferiram em transmissões de rádio. Andrew Klekociuk, na Tasmânia, registrou o efeito usando uma antena de sonda terrestre. “Sou um cientista climático da Divisão Antártica Australiana – esse é o meu trabalho diário”, diz Klekociuk. “VLF (frequências de rádio muito baixas) é meu hobby. Comecei a fazer medições de rádio VLF na década de 1970, quando estava no ensino médio. Esta é a primeira vez que detecto uma explosão de raios gama”, disse.

Klekociuk usa a própria Terra como uma antena gigante. Em seu quintal, há duas pontas de metal presas no chão a 75 metros de distância. Eles são conectados a um receptor através de fios enterrados. Nos últimos anos, os operadores de radioamadores têm experimentado esse tipo estranho de antena para detectar sinais de rádio VLF circulando nosso planeta. A crosta terrestre serve como um gigantesco sensor.

Pesquisadores sabem desde 1983 que explosões de raios gama podem ionizar a atmosfera da Terra e, assim, perturbar as ondas de rádio. A explosão de 9 de outubro chocou os astrônomos. Phil Evans, da Universidade de Leicester, escreveu: “É brilhante. Muito brilhante. Tipo, estupidamente muito brilhante.” Evans trabalha com dados do observatório de raios gama Swift da NASA e o sinal gigantesco foi além da capacidade de seus softwares de plotagem.

Enquanto isso, outros observadores no Reino Unido e na Alemanha também relataram distúrbios ionosféricos resultantes da explosão. Todos eles usavam antenas regulares acima do solo.

Embora erupções explosivas de raios gama sejam capturadas algumas vezes por semana, Wen-fai Fong, astrofísico da Northwestern University, enfatiza que “desde que fomos capazes de detectar GRBs (erupções de raios gama), não há dúvida de que este GRB é o mais brilhante que temos já testemunhado por um fator de 10 ou mais”, comparou.

Se a explosão realmente estiver conectada à gênese de um abismo no espaço por um buraco negro, como os cientistas imaginam, ela poderia fornecer informações valiosas sobre como a matéria se comporta enquanto viaja perto da velocidade da luz, como as estrelas colapsam em vazios inimaginavelmente densos e em um sentido mais amplo e como podem ser as condições em uma galáxia diferente da nossa.