Ao estudar os dados do telescópio espacial de raios gama Fermi da NASA, pesquisadores observaram um pico de energia único após a explosão gama mais luminosa já vista, sugerindo a aniquilação de elétrons e pósitrons.
Em outubro de 2022, os astrônomos foram surpreendidos por uma explosão gama (GRB) chamada BOAT (brightest-of-all-time). Uma equipe de cientistas descobriu que o telescópio Fermi havia detectado uma característica espectral inédita. Maria Edvige Ravasio, da Universidade Radboud e do Observatório de Brera, destaca a importância dessa descoberta, a primeira em 50 anos de estudo dos GRB.
As interações entre matéria e luz podem revelar informações preciosas. Em energias elevadas, mostram processos particulares, como a aniquilação de partículas e antipartículas produzindo raios gama. Om Sharan Salafia, coautor do estudo, estima que a probabilidade de que essa característica seja uma flutuação estatística é muito baixa.
Os GRB são as explosões mais poderosas do universo, emitindo raios gama em grandes quantidades. Elas ocorrem quando o núcleo de uma estrela massiva colapsa em um buraco negro, gerando jatos de partículas que se movem quase à velocidade da luz. O BOAT, identificado como GRB 221009A, é provavelmente a explosão mais brilhante dos últimos 10.000 anos.
Cinco minutos após a detecção do BOAT, uma linha de emissão apareceu, atingindo um pico de 12 MeV. A equipe acredita que ela resulta da aniquilação de elétrons e pósitrons. Gor Oganesyan, do Gran Sasso Science Institute, explica que essa emissão, observada no jato, está fortemente deslocada para o azul.
Um jato de partículas se movendo quase à velocidade da luz emerge de uma estrela massiva nesta ilustração. O núcleo da estrela colapsou em um buraco negro, redirecionando parte da matéria em jatos opostos. Vemos uma explosão gama quando um desses jatos aponta para a Terra.
Crédito: Laboratório de Imagem Conceitual do Centro de Voos Espaciais Goddard da NASA
Se essa interpretação estiver correta, as partículas aniquiladas devem se mover a cerca de 99,9% da velocidade da luz. Elizabeth Hays, cientista do projeto Fermi, destaca que essa descoberta é uma chave para explorar mais profundamente esse ambiente extremo. O telescópio Fermi é fruto de uma colaboração internacional, incluindo contribuições significativas da França, da Alemanha, da Itália, do Japão, da Suécia e dos Estados Unidos.
Por exemplo, quando um elétron encontra um pósitron (sua antipartícula), eles se aniquilam para produzir dois fótons gama. Esse processo é particularmente importante em astrofísica e na física de partículas porque permite uma melhor compreensão das interações fundamentais no universo, das propriedades das partículas e dos fenômenos energéticos extremos como os surtos gama.
Em outubro de 2022, os astrônomos foram surpreendidos por uma explosão gama (GRB) chamada BOAT (brightest-of-all-time). Uma equipe de cientistas descobriu que o telescópio Fermi havia detectado uma característica espectral inédita. Maria Edvige Ravasio, da Universidade Radboud e do Observatório de Brera, destaca a importância dessa descoberta, a primeira em 50 anos de estudo dos GRB.
As interações entre matéria e luz podem revelar informações preciosas. Em energias elevadas, mostram processos particulares, como a aniquilação de partículas e antipartículas produzindo raios gama. Om Sharan Salafia, coautor do estudo, estima que a probabilidade de que essa característica seja uma flutuação estatística é muito baixa.
Os GRB são as explosões mais poderosas do universo, emitindo raios gama em grandes quantidades. Elas ocorrem quando o núcleo de uma estrela massiva colapsa em um buraco negro, gerando jatos de partículas que se movem quase à velocidade da luz. O BOAT, identificado como GRB 221009A, é provavelmente a explosão mais brilhante dos últimos 10.000 anos.
Cinco minutos após a detecção do BOAT, uma linha de emissão apareceu, atingindo um pico de 12 MeV. A equipe acredita que ela resulta da aniquilação de elétrons e pósitrons. Gor Oganesyan, do Gran Sasso Science Institute, explica que essa emissão, observada no jato, está fortemente deslocada para o azul.
Um jato de partículas se movendo quase à velocidade da luz emerge de uma estrela massiva nesta ilustração. O núcleo da estrela colapsou em um buraco negro, redirecionando parte da matéria em jatos opostos. Vemos uma explosão gama quando um desses jatos aponta para a Terra.
Crédito: Laboratório de Imagem Conceitual do Centro de Voos Espaciais Goddard da NASA
Se essa interpretação estiver correta, as partículas aniquiladas devem se mover a cerca de 99,9% da velocidade da luz. Elizabeth Hays, cientista do projeto Fermi, destaca que essa descoberta é uma chave para explorar mais profundamente esse ambiente extremo. O telescópio Fermi é fruto de uma colaboração internacional, incluindo contribuições significativas da França, da Alemanha, da Itália, do Japão, da Suécia e dos Estados Unidos.
Aniquilação matéria/antimatéria
A aniquilação matéria/antimatéria é um fenômeno físico onde uma partícula de matéria encontra sua antipartícula correspondente. Durante esse encontro, ambas as partículas se destroem mutuamente, ou se aniquilam, liberando uma grande quantidade de energia na forma de raios gama.Por exemplo, quando um elétron encontra um pósitron (sua antipartícula), eles se aniquilam para produzir dois fótons gama. Esse processo é particularmente importante em astrofísica e na física de partículas porque permite uma melhor compreensão das interações fundamentais no universo, das propriedades das partículas e dos fenômenos energéticos extremos como os surtos gama.
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