Os raios gama fazem parte do universo de alta energia

Todo mundo já ouviu falar do espectro eletromagnético. É uma coleção de todos os comprimentos de onda e frequências de luz, de rádio e microondas a ultravioleta e gama. A luz que vemos é chamada de parte "visível" do espectro. O restante das frequências e ondas são invisíveis aos nossos olhos, mas detectáveis ​​usando instrumentos especiais.

Os raios gama são a parte mais energética do espectro. Eles têm os comprimentos de onda mais curtos e as frequências mais altas. Essas características os tornam extremamente perigosos para a vida, mas também dizem aos astrônomos uma muito sobre os objetos que os emitem no universo. Os raios gama ocorrem na Terra, criados quando os raios cósmicos atingem nossa atmosfera e interagem com as moléculas de gás. Eles também são um subproduto da decomposição de elementos radioativos, particularmente em explosões nucleares e em reatores nucleares.

Os raios gama nem sempre são uma ameaça mortal: na medicina, eles são usados ​​para tratar o câncer (entre outras coisas). No entanto, existem fontes cósmicas desses fótons assassinos e, durante muito tempo, permaneceram um mistério para os astrônomos. Eles permaneceram assim até a construção de telescópios que pudessem detectar e estudar essas emissões de alta energia.

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Fontes cósmicas de raios gama

Hoje, sabemos muito mais sobre essa radiação e de onde ela vem no universo. Os astrônomos detectam esses raios de atividades e objetos extremamente energéticos, como explosões de supernova, estrelas de nêutronse interações do buraco negro. Estes são difíceis de estudar devido às altas energias envolvidas, às vezes são muito brilhantes na luz "visível" e pelo fato de que nossa atmosfera nos protege da maioria dos raios gama. Para "ver" essas atividades adequadamente, os astrônomos enviam instrumentos especializados para o espaço, para que possam "ver" os raios gama do alto da camada protetora de ar da Terra. A órbita da NASA Rápido satélite e o Telescópio de raios gama Fermi estão entre os instrumentos que os astrônomos usam atualmente para detectar e estudar essa radiação.

Explosões de raios gama

Nas últimas décadas, os astrônomos detectaram explosões extremamente fortes de raios gama de vários pontos do céu. Por "longo", os astrônomos significam apenas alguns segundos a alguns minutos. No entanto, suas distâncias, variando de milhões a bilhões de anos-luz de distância, indicam que esses objetos e eventos devem ser muito brilhantes para serem vistos de todo o universo.

As chamadas "explosões de raios gama" são os eventos mais enérgicos e mais brilhantes já registrados. Eles podem enviar quantidades prodigiosas de energia em apenas alguns segundos - mais do que o Sol liberará por toda a sua existência. Até muito recentemente, os astrônomos só podiam especular sobre o que causou explosões tão grandes. No entanto, observações recentes os ajudaram a rastrear as fontes desses eventos. Por exemplo, o Rápido O satélite detectou uma explosão de raios gama que surgiu do nascimento de um buraco negro situado a mais de 12 bilhões de anos-luz da Terra. Isso é muito cedo na história do universo.

Existem rajadas mais curtas, com menos de dois segundos de duração, que foram realmente um mistério por anos. Eventualmente, os astrônomos vincularam esses eventos a atividades chamadas "kilonova", que ocorrem quando duas estrelas de nêutrons, uma estrela de nêutrons ou um buraco negro se fundem. No momento da fusão, eles emitem breves rajadas de raios gama. Eles também podem emitir ondas gravitacionais.

A história da astronomia de raios gama

A astronomia de raios gama teve seu início durante a Guerra Fria. Explosões de raios gama (GRBs) foram detectadas pela primeira vez na década de 1960 pelo Vela frota de satélites. No começo, as pessoas estavam preocupadas com o fato de serem sinais de um ataque nuclear. Nas décadas seguintes, os astrônomos começaram a procurar as fontes desses pontos misteriosos explosões, procurando sinais de luz óptica (luz visível) e em ultravioleta, raio-x e sinais. O lançamento do Observatório de raios gama Compton em 1991, a busca por fontes cósmicas de raios gama alcançou novos patamares. Suas observações mostraram que os GRBs ocorrem em todo o universo e não necessariamente dentro de nossa própria Via Láctea.

Desde então, o BeppoSAX observatório, lançado pela Agência Espacial Italiana, bem como o Explorador de transitórios de alta energia (lançado pela NASA) foram usados ​​para detectar GRBs. Agência Espacial Europeia INTEGRANTE missão juntou-se à caça em 2002. Mais recentemente, o Telescópio Fermi de raios gama pesquisou o céu e gerou gráficos de emissores de raios gama.

A necessidade de detecção rápida de GRBs é fundamental para pesquisar os eventos de alta energia que os causam. Por um lado, os eventos muito curtos desaparecem muito rapidamente, dificultando a descoberta da fonte. Os satélites-X podem começar a caçar (já que geralmente há um surto de raio-x relacionado). Para ajudar os astrônomos a se concentrarem rapidamente em uma fonte de GRB, a Rede de Coordenadas de Raios Gama envia imediatamente notificações a cientistas e instituições envolvidas no estudo dessas explosões. Dessa forma, eles podem planejar imediatamente as observações de acompanhamento usando observatórios ópticos, de rádio e de raios-X terrestres e espaciais.

À medida que os astrônomos estudam mais dessas explosões, eles terão uma melhor compreensão das atividades muito energéticas que as causam. O universo está cheio de fontes de GRBs, então o que eles aprendem também nos dirá mais sobre o cosmos de alta energia.

Fatos rápidos

  • Os raios gama são o tipo de radiação mais energético conhecido. Eles são emitidos por objetos e processos muito energéticos no universo.
  • Os raios gama também podem ser criados no laboratório, e esse tipo de radiação é usado em algumas aplicações médicas.
  • A astronomia de raios gama é feita com satélites em órbita que podem detectá-los sem interferência da atmosfera da Terra.
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