As grandes explosões do Blazar 3C 279 registradas em detalhes

Nesta versão anotada, a histórica fulguração em raios gama do blazar 3C 279 pode ser vista na imagem capturada pelo instrumento LAT (Large Area Telescope) do observatório espacial de raios gama FERMI da NASA. Raios gama com energias variando entre 100 milhões e 100 bilhões de elétron volts (eV) são mostradas. Em comparação, a luz visível tem energias entre 2 eV e 3 eV. Essa imagem cobre uma área dos céus equivalente a 150 graus, mostrada em projeção estereográfica, representando uma exposição entre 11 de junho de 2015 00:28 UT até 17 de junho 08:17 UT. A barra de escala à esquerda demarca uma distância angular de 10 graus nos céus, que é sobre a largura de um punho cerrado no comprimento de um braço. Durante a explosão, o blazar 3C 279 brilhou mais que o pulsar Vela, usualmente o objeto mais brilhante nos céus de raios gama. Créditos: NASA/DOE/ Colaboração Fermi LAT

Há 5 bilhões de anos, uma grande perturbação agitou a região próxima de um buraco negro supermassivo no centro da galáxia 3C 279. Agora, em 14 de junho de 2015, os pulsos de alta energia produzidos neste evento finalmente chegaram a Terra, excitando os detectores a bordo do observatório espacial de raios gama FERMI e outros satélites que observam os céus em altas energias. Os astrônomos em todo o mundo voltaram seus instrumentos na direção da galáxia 3C 279 para registrar este breve e poderoso clarão em grande nível de detalhes.

Blazar 3C 279

3C 279 é um famoso blazar, uma galáxia cuja atividade de alta energia é fomentada por um buraco negro supermassivo central com a massa de bilhões de vezes a do nosso Sol e com a dimensão do nosso sistema planetário. A medida que a matéria espirala em queda na direção do buraco negro, parte das partículas escapam a velocidades relativísticas junto com um par de jatos de radiação apontados em direções opostas da estrutura. O que faz um blazar ser tão brilhante para nós observadores é que um dos jatos se encontra afortunadamente apontando diretamente na nossa direção.

A mais brilhante e persistente fonte de raios gama é o pulsar Vela, que reside a 1.000 anos luz da Terra. O blazar 3C 279 está milhões de vezes além, mas, durante este lampejo o objeto se tornou quatro vezes mais luminoso que o pulsar Vela. Tal manifestação corresponde a uma gigantesca quantidade de liberação de energia, um evento que não pode se sustentar por muito tempo.

A galáxia ativa 3C 279 apresentou a fulguração por cerca de um dia, o pico se deu em 16 de junho de 2015, retornando aos níveis regulares de raios gama em 18 de junho. Por ser um evento efêmero, os astrônomos correram para coletar dados tão logo se detectou os lampejos do blazar.

Foi a agência espacial italiana, através do satélite de raios gama AGILE, que primeiro relatou a fulguração, seguida rapidamente pelo FERMI da NASA. Observações suplementares logo foram acionadas pelo SWIFT da NASA e pelo INTEGRAL da ESA que afortunadamente já estavam olhando na direção correta. Os radiotelescópios e observatórios óticos terrestres também se juntaram a campanha.

A animação acima mostra o comportamento dos raios gama durante a fulguração do blazar 3C 279 registrada pelo dispositivo LAT no observatório FERMI. Os lampejos aparecem demonstrados graficamente como ‘pingos de chuva’ distribuídos ao longo do vídeo. Os raios gama são representados por círculos em expansão, reminiscentes dos ‘pingos d’água batendo em um lago’. A dimensão máxima de cada círculo e sua cor estão relacionadas com a energia intrínseca de cada fulguração, sendo o magenta a cor associada a maior e energia e o branco a menor. A maior energia de raios gama detectada nestas observações foi de 52 GeV (bilhões de elétron volts), perto do final da sequência. Em uma segunda versão da visualização, um mapa de fundo mostra como o LAT detectou a 3C 279 e as demais fontes acumulando os fótons de alta energia ao longo do tempo (áreas mais claras refletem maior quantidade de raios gama). O vídeo começa em 14 de junho de 2015 e termina em 17 de junho. A área representada corresponde a 5 graus nos céus, centrado na posição da galáxia 3C 279.  [Créditos: NASA/DOE/Colaboração Fermi LAT]

Fonte

Goddard Media Studios: Fermi Spots a Record Flare from Blazar 3C 279

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