Astrofísicos divulgam descobertas de imagens usando raios X e gama

Após quase 40 anos de exploração do espaço, a utilização desses raios para ver e entender fenômenos no Universo se tornou parte de uma ferramenta rotineira da astrofísica moderna. Através da análise de onde vêm os feixes dos raios X e gama e da sua composição, pode-se tentar extrair as informações que eles contêm sobre o local onde foram produzidos e os mecanismos físicos responsáveis por sua produção.

Pode-se, ainda, tentar decodificar as informações trazidas por esses raios sobre o espaço interestelar que atravessaram e os fenômenos que testemunharam durante sua longa trajetória. O estudo dos raios X e gama é, portanto, uma poderosa ferramenta para se investigar a natureza da matéria e para tentar desvendar alguns dos mistérios do Universo, como, por exemplo, o seu início.

Além do convencional

As estrelas emitem luz em todas as formas possíveis, não apenas sob a forma de luz visível, que pode ser vista com nossos olhos ou com os telescópios convencionais, como o Very Large Telescope, em Cerro Paranal, no Chile, ou o Grande Telescópio das Canárias, no Observatório del Roque de los Muchachos, em La Palma, Espanha. Segundo Xavier Barcons, a luz de estrelas, galáxias, quasares, supernovas etc. também podem ser vistas na forma de radiação ultravioleta, infravermelho, ondas de rádio, raios X e raios gama — os chamados raios cósmicos. Cada uma dessas formas de luz é proveniente de distintos fenômenos que ocorrem em estrelas e galáxias. Por exemplo, a maior parte da luz emitida pelo Sol é na forma de luz visível, mas as estrelas anãs emitem a maior parte da luz na forma de luz infravermelha.

Raios X e raios gama
 

Ambos constituem algumas das formas mais energéticas da luz. Graças aos raios X  os médicos podem ver os ossos do corpo humano. Já os raios gama são os mais difíceis de produzir e de detectar. É por isso que os astrofísicos espanhóis Xavier Barcons e Ramón J. Garcia López afirmam que os raios gama são muito mais raros no Universo. Barcons explica que, para uma estrela produzir raios X ou gama, é preciso que ocorram fenômenos energéticos violentos em seu interior — como, por exemplo, enormes quantidades de matéria que se deslocam com grande velocidade, atraídas pela força gravitacional de estrelas compactas, ou pela presença de campos magnéticos bilhões de vezes maior do que o campo magnético da Terra. Barcons afirma que a visão desses fenômenos, os quais considera “espetaculares”, por laboratórios na Terra é “inconcebível”. Só poderiam ser vistos através de telescópios de raios X ou raios gama, em órbita.

Detecção

Felizmente para a vida na Terra, a atmosfera é um escudo que protege a humanidade dos raios X e dos raios gama, provenientes do Universo. Por isso, os telescópios que captam esses raios estão em órbita. López conta que os primeiros detectores de raios X e gama foram enviados para o espaço há 40 anos e duraram apenas alguns minutos. Segundo o cientista, hoje há observatórios que recolhem imagens dos raios X e gama do universo há muitos anos. Eles operam como se fossem unidades convencionais no solo. As missões espaciais, tais como o XMM-Newton e Integral da ESA (Agência Espacial Europeia), Chandra Fermi , da NASA, e Suzaku, da Jaxa (Agência Espacial Japonesa), são bons exemplos. 

Contudo os raios gama, que têm energia muito alta, de acordo com Barcons, também podem ser detectados indiretamente a partir do solo. Isso porque, quando passam pela atmosfera terrestre, se desintegram e emitem um feixe de luz visível. Para captar esses raios gama foram construídos os chamados telescópios Cherenov Atmosféricos, que fazem parte do complexo do Observatório Roque de Los Muchacos, em La Palma, nas Ilhas Canárias, Espanha. Há outros complexos, como o Hess, na Namíbia. López acrescenta que a resolução de imagem de raios X e gama é também, geralmente, mais pobre do que as imagens ópticas convencionais. É a partir desses telescópios que os astrônomos produzem cerca de mil publicações científicas a cada ano.

Uma nova visão
 

Graças a essas novas formas de astronomia observacional, os cientistas descobriram coisas nunca antes vistas no Universo, como, por exemplo, os buracos negros, que atraem a matéria em torno deles, e produzem grandes quantidades de radiação X e gama. Muitos desses buracos negros são invisíveis aos telescópios ópticos. As observações astronômicas em raios X e gama revelam, também, um Universo muito diferente do que é visto na observação com telescópios ópticos convencionais.

Resultados
 

Dos resultados mais importantes descobertos pelos telescópios Magic nos últimos anos, López destaca a localização exata de um acelerador de partículas, em uma galáxia ativa; a detecção de um enorme disparo de raios gama em um quasar; a descoberta da emissão intermitente de raios gama de altíssima energia no pulsar da Nebulosa do Caranguejo; e o primeiro indício observacional da aceleração de raios cósmicos galáticos, nos restos de uma supernova. Com isso, López avalia que todos esses resultados são fundamentais para entender claramente alguns dos fenômenos energéticos mais violentos conhecidos no universo. 

Já Barcons destaca a descoberta da matéria escura, que mantém as galáxias e os aglomerados, e a confirmação da teoria da relatividade de Einstein, de que a luz e os raios X devem perder parte substancial da sua energia, com o fim de escapar da força gravitacional criada, principalmente, pelos buracos negros.

Fonte: Correio Braziliense