As fulgurações de raios-gama são as explosões mais intensas que se conhecem no Universo e um dos maiores mistérios da astronomia moderna.
Foram detectadas acidentalmente na década de 60, quando satélites militares norte-americanos que monitorizavam testes nucleares soviéticos descobriram emissão de raios-gama, não da superfície terrestre, mas do espaço. Desde então a sua origem tem permanecido um mistério. As duas hipóteses mais credíveis sugerem que a colisão de duas estrelas de neutrões ou uma explosão de supernova podem originar as fulgurações de raios-gama. Para estudar este fenómeno, os investigadores montaram nos últimos anos um sistema de alerta para as fulgurações de raios-gama: poucas horas após a detecção de um destes eventos, por um satélite de raios-gama como o BeppoSAX, vários observatórios terrestres e em órbita podem ser apontados para o objecto, permitindo a sua observação numa vasta gama de comprimentos de onda.
Foi assim possível que, cerca de 11 horas após a detecção de uma fulguração de raios-gama no passado dia 11 de Dezembro, o satélite de raios-x XMM-Newton obtivesse um espectro da fonte, antes que a diminuição do seu brilho (nos raios-x) o impossibilitasse. Os investigadores detectaram uma grande quantidade de elementos químicos como silício, enxofre, argon e cálcio. Estes são elementos químicos produzidos por estrelas maciças nos estádios finais da sua vida. Durante a supernova este material é ejectado para o espaço interestelar, produzindo uma camada esférica, que foi posteriormente iluminada pela radiação gama.
Estes dados confirmam que, pelo menos neste caso, as fulgurações gama estão associadas a uma explosão de supernova. Mas outras questões são agora colocadas. Por exemplo, porque razão não se observam fulgurações de raios-gama em todas as supernovas? E qual é o mecanismo físico preciso que faz despoletar as fulgurações?
A importância deste fenómeno justificou o desenvolvimento de um observatório de raios-gama, o INTEGRAL, que será lançado no próximo mês de Outubro. Talvez o solucionar deste mistério esteja para breve...
Estrelas de quarks?
No passado dia 10 de Abril foi anunciado, pelo centro responsável pelo observatório de raios-x Chandra, um conjunto de evidências que revelam a existência de uma nova forma de matéria.
A observação, por parte do satélite Chandra, dos objectos RX J1856.5-3754 e 3C58, revelou duas estrelas com propriedades dificilmente explicáveis à luz do nosso conhecimento actual da estrutura da matéria. Em combinação com dados obtidos pelo telescópio espacial Hubble, constatou-se que a fonte RX J1856 irradia como um corpo sólido com uma temperatura de 700000 graus Celsius, possuindo um diâmetro de 11.3 Km. Este diâmetro é demasiado pequeno para ser compatível com modelos de estrelas de neutrões.
No caso da fonte 3C58, uma remanescente de supernova recente, não foi detectada a radiação-x da estrela de neutrões que ali deveria existir. Os dados mostram que a temperatura deste corpo não atinge o milhão de graus Celsius, valor bastante inferior ao previsto para estrelas de neutrões recentes.
Fig.1 Imagem obtida pelo satélite de raios-x Chandra da remanescente de supernova 3C58, observada em 1181 D.C. pelos astrónomos japoneses e chineses, na qual existe um objecto mais denso do que uma estrela de neutrões. Os dados recolhidos sugerem um objecto composto por partículas sub-nucleares, eventualmente quarks. Cortesia do Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics.As observações efectuadas aos objectos RX J1856.5-3754 e 3C58 sugerem que a matéria da qual são compostos é muito mais densa do que a matéria nuclear observada nos laboratórios terrestres. Estes resultados levantam a possibilidade de estes corpos não serem estrelas de neutrões, mas ainda mais densos, estrelas de quarks puros ou corpos compostos por cristais de partículas sub-nucleares, que em condições normais existem por apenas breves instantes.
Até ao momento estes são, sem dúvida, os objectos com superfície sólida mais densos conhecidos. Ao desafiarem o nosso entendimento sobre a estrutura da matéria, estas descobertas vêm abrir um novo campo de investigação na física nuclear.
