Observações obtidas nos Observatórios de La Silla e Paranal no Chile demonstraram pela primeira vez que existe uma ligação entre uma explosão de raios gama de longa duração e uma explosão de supernova invulgarmente brilhante.
Os resultados mostram que a supernova não teve origem em decaimento radioactivo, como se esperava, mas sim em campos magnéticos muito fortes a decair em torno de um objecto exótico conhecido por estrela magnética. Os resultados foram publicados no dia 9 de Julho na revista Nature.
As explosões de raios gama constituem um dos eventos associados às maiores explosões que ocorreram desde o Big Bang. São detectadas por telescópios em órbita sensíveis a este tipo de radiação altamente energética, a qual não consegue penetrar a atmosfera terrestre, e são igualmente observadas a maiores comprimentos de onda por outros telescópios, situados tanto no espaço como no solo.
As explosões de raios gama duram tipicamente alguns segundos, mas em casos muito raros podem prolongar-se durante horas. Uma destas explosões de longa duração foi captada pelo satélite Swift a 9 de Dezembro de 2011 e baptizada com o nome de GRB 111209A. Foi simultaneamente uma das mais longas e mais brilhantes explosões de raios gama alguma vez observada.
À medida que o brilho remanescente da explosão ia desaparecendo, o evento foi estudado pelo instrumento GROND montado no telescópio MPG/ESO de 2,2 metros em La Silla e pelo instrumento X-shooter no Very Large Telescope (VLT) no Paranal.
Foi encontrada uma assinatura clara de uma supernova, chamada mais tarde SN 2011kl. Esta é a primeira vez que uma supernova é descoberta associada a uma explosão de raios gama de muito longa duração.
O autor principal do novo artigo científico que descreve estes resultados, Jochen Greiner do Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik, Garching, Alemanha, explica: “Uma vez que apenas uma explosão de raios gama de longa duração é produzida para cada 10 mil - 100 mil supernovas, a estrela que explodiu deve ser de algum modo muito especial. Os astrónomos pensavam que estas explosões de raios gama tinham origem em estrelas muito massivas — cerca de 50 vezes a massa do Sol — e que assinalavam a formação de um buraco negro. No entanto, as nossas novas observações da supernova SN 2011kl, descoberta após a GRB 111209A, estão a modificar este paradigma relativamente às explosões de raios gama de muito longa duração.”
Num cenário favorável do colapso de uma estrela massiva, espera-se que a intensa emissão óptica/infravermelha da supernova, com duração de cerca de uma semana, venha do decaimento do níquel-56 radioactivo formado durante a explosão.
No entanto, no caso da GRB 111209A as observações combinadas do GROND e do VLT mostraram sem ambiguidades, e pela primeira vez, que isto não era o que se passava. A única explicação que justifica as observações da supernova que segue a GRB 111209A é que esta terá tido origem numa estrela magnética— uma estrela de neutrões minúscula que gira centenas de vezes por segundo e que possui um campo magnético muito mais potente que as estrelas de neutrões normais, as quais são também conhecidas por pulsares rádio. Pensa-se que as estrelas magnéticas são os objectos mais magnetizados no Universo conhecido.
Esta é a primeira vez que uma ligação clara entre uma supernova e uma estrela magnética foi identificada.
Paolo Mazzali, co-autor do estudo, reflecte sobre o significado desta nova descoberta: “Estes resultados fornecem provas de uma relação inesperada entre explosões de raios gama, supernovas muito brilhantes e estrelas magnéticas. Já há alguns anos que suspeitávamos de algumas destas relações do ponto de vista teórico, mas conseguir ligar tudo isto é realmente um desenvolvimento muito interessante.”
“O caso da SN 2011kl/GRB 111209A obriga-nos a considerar alternativas ao cenário de uma estrela em colapso. Estes resultados aproximam-nos de ideias novas e muito mais claras sobre o funcionamento das explosões de raios gama,” conclui Jochen Greiner.
