O que é uma explosão de raios gama e o que causa isso?

1 mês ago
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O que é uma explosão de raios gama e o que causa isso?

Qual é a primeira coisa que vem à mente quando você lê ou ouve o termo ‘raios gama’?

Se você é um admirador duro do reino de super-heróis, então você instantaneamente associar raios gama com The Incredible Hulk .

Exposição a raios gama

O Hulk , um super-herói gigante popular, conseguiu seus superpoderes depois de ser acidentalmente exposto a raios gama.

No entanto, se você é um nerd da física, então você diria que os raios gama estão em uma extremidade do espectro eletromagnético e são as ondas mais energéticas que conhecemos. E se você for realmente para o espaço e astrofísica, então você certamente já ouviu o termo ‘explosão de raios gama’ com bastante freqüência.

Para aqueles de vocês que não sabem sobre esses fenômenos ou não têm absolutamente nenhuma idéia do que se trata, vamos começar com o básico.

O que são raios gama?

Os raios gama são um tipo de radiação eletromagnética que é liberada após o decaimento radioativo de um núcleo atômico. Você vê, um átomo consiste de um núcleo, que contém prótons e nêutrons. Na maioria dos nucleóides naturais, a configuração destas partículas subatómicas é estável.

No entanto, em alguns átomos, a energia que mantém essas partículas juntas (energia de ligação) não é suficientemente forte, então o núcleo se torna instável e começa a perder prótons e nêutrons em uma tentativa de alcançar a estabilidade. Isso também é acompanhado pela liberação de algum tipo de radiação. A radiação gama é um desses tipos de radiação que segue a decaimento radioativo.

Como qualquer outra onda eletromagnética, os raios gama consistem em inúmeros pequenos pacotes de energia chamados fótons. Agora, os fótons vêm em uma ampla gama de energias. As ondas que contêm os fótons de energia mais baixa são chamadas ondas de rádio, e todos os sistemas de telecomunicações no mundo dependem deles de uma maneira ou de outra.

O espectro eletromagnético

As ondas de rádio são ondas de baixa energia, enquanto as de raios gama são de alta energia. (Crédito da foto: Designua / Shutterstock)

Os raios gama, na outra extremidade do espectro, têm fótons de alta energia. Estes raios têm um poder penetrante elevado e, desde que podem ionizar outros átomos, são muito perigosos se você estiver diretamente exposto a eles.

Isso foi um pouco de fundo sobre raios gama, mas agora vamos passar para a questão principal …

O que são explosões de raios gama?

Como o nome implica claramente, uma explosão de raios gama é uma explosão de alta energia que ocorre no espaço. Comumente abreviado como GRB, estas são as explosões mais poderosas no cosmos, eo flash deslumbrante de raios gama enche o nosso céu pelo menos uma vez por dia.

Raios de raios gama mais distantes

Representação de um artista de uma explosão de raios gama. Os GRB liberam uma tremenda quantidade de energia neste curto espaço de tempo, tornando-os os eventos mais poderosos do Universo. (Crédito da foto: ESO / A. Roquette / Wikimedia Commons)

Os GRBs podem durar apenas um milissegundo até alguns minutos. O local eo tempo das ocorrências de GRBs nunca podem ser previstos.

Agora, a coisa mais notável sobre uma explosão de raios gama é que ele é insanamente energético. Eles são tão poderosos que até as supernovas parecem fracas em comparação. Para ter alguma idéia da quantidade de energia que estamos falando aqui, considere isso: a quantidade de energia gerada por uma explosão de raios gama em 10 segundos é mais energia do que a que o Sol emitirá em toda sua vida !

Por que não vemos GRBs com olhos nus?

Como mencionado anteriormente, explosões de raios gama ocorrem pelo menos uma vez por dia. No entanto, dado o fato de que eles são tão poderosamente explosivos e seus flashes aparecem no céu, por que não realmente vê-los?

Não podemos vê-los porque rajadas de raios gama consistem em raios gama, que pertencem à parte do espectro eletromagnético que não podemos ver com nossos olhos nus. Na verdade, estamos cegos para quase todo o espectro, exceto para uma gama muito pequena de luz que nos referimos como “luz visível”.

É por isso que não podemos ver raios gama estouros a olho nu.

Por que ocorrem rajadas de raios gama?

Existem algumas hipóteses que tentam explicar a razão por trás da ocorrência de rajadas de raios gama.

Rajada de raios gama

A ilustração de um artista de uma explosão de gama-raio. A explosão é altamente irradiada em dois jatos bipolares, com um jato interno estreito cercado por um jato exterior mais largo. (Crédito da foto: NASA / Swift / Mary Pat Hrybyk-Keith e John Jones / Wikimedia Commons)

Uma teoria argumenta que os GRBs ocorrem como resultado de colisões entre estrelas de nêutrons (núcleos colapsados ​​de estrelas gigantescas). Outra hipótese propõe que eles são o resultado de uma fusão entre um buraco negro e uma estrela de nêutrons ou a fusão de dois buracos negros.

GRB Shell Final

Representação de um artista de como uma explosão de raio gama ocorre (Crédito da foto: NASA Goddard Space Flight Center / NASA.gov)

Outra hipótese que vem recebendo muita atenção propõe que uma explosão de raios gama ocorre quando o material de uma hipernova (que é pelo menos 100 vezes mais poderoso do que uma supernova) se precipita em direção à Terra à velocidade da luz.

  1. A Swift Gamma-Ray Burst Mission, uma nave espacial não tripulada lançada em 2004 pela NASA em uma tentativa de estudar a conexão de raios gama / buraco negro, está em órbita há mais de uma década e tem manchado mais de 1.000 GRBs desde a sua criação .

    Aqui está uma ilustração dos GRBs que ela viu em toda a nossa galáxia:

    Swift 1000 Mapa 4320 Indicado 0

    As posições de 1.000 Swift GRBs em um mapa de todo o céu orientado de modo que o plano de nossa galáxia, a Via Láctea, atravessa o centro. Os estouros são codificados por cor por ano (Crédito da foto: Goddard Space Flight Center da NASA e 2MASS / J. Carpenter, TH Jarrett e R. Hurt / NASA.gov)

    Referências:

    1. Gamma Ray Burst – Wikipédia , a enciclopédia livre
    2. Gamma Ray – Wikipédia , a enciclopédia livre
    3. Raios Gama – NASA.gov
    4. Explosões de raios gama – NASA.gov
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