Fusão de buracos negros gerou raios gama

© NASA/GSFC (simulação de uma fusão de buracos negros)

 Uma explosão próxima de raios gama de curta duração pode ser a causa de uma intensa radiação de alta energia que atingiu a Terra no século VIII, de acordo com uma nova pesquisa liderada pelos astrônomos Valeri Hambaryan e Neuhӓuser Ralph doInstituto de Astrofísica da Universidade de Jena, na Alemanha.Em 2012, o cientista Fusa Miyake anunciou a detecção de altos níveis do isótopo carbono-14 e berílio-10, em anéis de árvores formadas em 775 DC, o que sugere que uma explosão de radiação atingiu a Terra no ano 774 ou 775. O carbono-14 e berílio-10 se formam quando a radiação vinda do espaço colide com átomos de nitrogênio, que depois decaem a estas formas mais pesadas de carbono e berílio. A pesquisa anterior descartou a explosão nas proximidades de uma estrela massiva (supernova), pois nada foi gravado em observações no momento e nenhum vestígio foi encontrado. Foi considerado também se uma tempestade solar poderia ter sido a causa, mas estes não são poderosos o suficiente para causar o excesso observado de carbono-14. Flares grandes tendem a ser acompanhada por ejeções de material da corona do Sol, levando às auroras, mas novamente não há registros históricos que sugerem tal ocorrência.

Os pesquisadores analisaram uma crônica anglo-saxônica que descreve um “crucifixo vermelho” visto depois do pôr do Sol e sugeriram que isso poderia ser uma supernova. Mas esta data de 776 é tarde demais para dar conta dos dados de carbono-14 e ainda não explica por que nenhum vestígio foi detectado. Os Drs. Hambaryan e Neuhӓuser têm outra explicação, consistente com as medições de carbono-14 e a ausência de quaisquer eventos gravados no céu. Eles sugerem que dois remanescentes estelares compactos, ou sejam, buracos negros, estrelas de nêutrons ou anãs brancas, colidiram e se fundiram juntos. Quando isto acontece, um pouco de energia é libertada sob a forma de raios gama, a parte mais enérgica do espectro electromagnético, que inclui a luz visível.

Nessas fusões, a explosão de raios gama é intensa, mas curta, geralmente com duração de menos de dois segundos. Estes eventos são vistos noutras galáxias muitas vezes em cada ano, mas, em contraste com explosões de longa duração, sem qualquer luz visível correspondente. Se esta for a explicação para a explosão de radiação 774/775, a concentração das estrelas não pode ser mais do que cerca de 3.000 anos-luz, ou teria conduzido à extinção de alguma vida terrestre. Com base nas medições de carbono-14, Hambaryan e Neuhӓuser acreditam que a rajada de raios gama foi originada em um sistema entre 3.000 e 12.000 anos-luz do sol. Se eles estiverem certos, então isso poderia explicar porque não existem registros de uma supernova ou exibição de auroras. Outro trabalho sugere que um pouco de luz visível é emitida durante curtas explosões de raios gama que podem ser observadas em um evento relativamente perto. Porém, podem ser vistas apenas por alguns dias e serem facilmente debilitadas.

Os astrônomos também podem olhar para o objeto resultante da fusão, um buraco negro de 1.200 anos de idade ou estrela de nêutrons com 3,000 a 12.000 anos-luz do Sol, mas sem o gás e poeira característica de um remanescente de supernova.“Se a explosão de raios gama tivesse ocorrido muito mais perto da Terra teria causado danos significativos para a biosfera”, diz Neuhӓuser. Mas, até mesmo milhares de anos-luz de distância, um evento semelhante recente pode causar estragos com os sistemas eletrônicos sensíveis que as sociedades avançadas dependem. O desafio agora é estabelecer o quão raro são tais picos de carbono-14, ou quantas vezes tais rajadas de radiação atingiu a Terra. Nos últimos 3.000 anos, a idade máxima de árvores vivas, hoje, apenas um evento parece ter ocorrido. A imagem no topo da página é uma simulação de uma fusão de buracos negros empregar ambos os campos magnéticos e os efeitos do gás ionizado no disco de acreção (cores mais avermelhadas correspondem à maior densidade). Este quadro mostra a cena em duas órbitas da simulação. O campo magnético inicial do gás é amplificada por 100 vezes.

Fonte:Royal Astronomical Society