Concepção artística de uma fusão entre duas estrelas de nêutrons emitindo raios gama. (Créditos da imagem: NSF/LIGO/Sonama State University/A. Simonnet).

Uma equipe internacional de pesquisadores usou um poderoso laser para reproduzir as condições extremas e energias que podem ser encontradas durante uma explosão de raios gama. Pela primeira vez, eles conseguiram confirmar certas previsões teóricas que fizeram sobre esses fenômenos.

As rajadas de raios gama são emissões muito poderosas e muito breves de luz de alta energia no Universo distante. Alguns desses eventos podem ser produzidos por colisões de estrelas de nêutrons, mas os astrônomos ainda não possuem uma compreensão completa desses fenômenos. A resposta, ao que parece, pode vir do laboratório em vez do céu.

Conforme relatado em Physical Review Letters, os pesquisadores empregaram o laser Gemini, do Rutherford Appleton Laboratory, no Reino Unido. O instrumento é capaz de entregar o poder que a Terra recebe do Sol em uma região tão fina quanto um fio de cabelo.

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Para recriar (em escala) as circunstâncias extraordinárias de uma explosão de raios gama, a equipe usou o laser para criar um feixe de matéria-antimatéria, que é composto de elétrons e seus pósitrons equivalentes de antimatéria. A equipe mediu o intenso campo magnético à medida que o feixe se moveu através de um plasma e descobriu que suas observações estavam de acordo com as expectativas gerais dos cientistas.

“Em nosso experimento, conseguimos observar, pela primeira vez, alguns dos fenômenos-chave que desempenham um papel importante na geração de rajadas de raios gama, como a autogeração de campos magnéticos que duraram muito tempo”, disse o coautor Dr. Gianluca Sarri, da Queen’s University Belfast, em uma peça publicada na The Conversation. “Estes foram capazes de confirmar algumas grandes previsões teóricas da força e distribuição desses campos. Em resumo, nosso experimento confirma de forma independente que os modelos atualmente utilizados para entender rajadas de raios gama estão no caminho correto”.

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O experimento não é apenas sobre astrofísica. Um feixe de elétron pósitron é um estado estranho de matéria e os físicos estão interessados ​​em obter uma imagem mais clara de como diferentes efeitos físicos seriam dentro de tal estado. Sarri observa que em um mundo feito apenas de pósitrons e elétrons, o som não viajaria.

Esta pesquisa fortalece a imagem atual que temos de rajadas de raios gama, mas também nos lembra que, para compreendê-las completamente, precisamos olhar para o Universo. No entanto, com explosões de raios gama sendo eventos aleatórios e rápidos, sua detecção é trabalhosa. Se a hipótese de colisão de estrelas de neutrões for confirmada em todos os casos, os astrônomos poderão contar com ondas gravitacionais para detectar mais desses objetos.

Adaptado de Alfredo Carpineti para o IFLScience.

Referência:

  1. WARWICK, J. et al. “Experimental Observation of a Current-Driven Instability in a Neutral Electron-Positron Beam”; Physical Review Letters.Acesso em 18 jan. 2018.
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Giovane Almeida
Sou baiano, tenho 18 anos e sou fascinado pelo Cosmos. Atualmente trabalho com a divulgação científica na internet — principalmente no Ciencianautas, projeto em que eu mesmo fundei aos 15 anos de idade —, com ênfase na astronomia e biologia.

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