Um flagra feito por pesquisadores chineses por meio dos telescópios gêmeos Keck, do Havaí, em 2017, e publicado em um estudo no fim de 2020, foi tratado como uma explosão de raios gama da GN-z11, a mais antiga e distante galáxia de que se tem notícia. Um estudo recente, no entanto, tirou o glamour do evento: era somente lixo espacial mesmo.

Galáxia GN-z11, que os cientistas acreditam ser a galáxia mais distante e mais antiga já observada, sobreposta a uma imagem do levantamento COODS-Norte. Imagem: NASA, ESA, P. Oesch (Yale University), G. Brammer (STScI), P. van Dokkum (Yale University) e G. Illingworth (University of California, Santa Cruz)

A conclusão decepcionante vem de cientistas poloneses, após uma discussão envolvendo várias equipes sobre a origem do brilho avistado na ocasião. Eles conseguiram rastrear o objeto exato que causou o flash – um estágio superior Breeze-M gasto de um foguete russo Proton. 

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Ou seja, o tal brilho não passava de um reflexo da luz do sol em um estágio de foguete vagando na órbita da Terra.

“Nós comparamos nossos cálculos com três outros softwares de cálculo de órbita disponíveis publicamente”, disse Michal Michalowski, astrônomo da Universidade Adam Mickiewicz, na Polônia, e principal autor do novo estudo, ao site Space. 

Mas, como é possível confundir o mais poderoso flash já visto no universo ocorrendo a bilhões de anos-luz de distância com a luz do sol refletindo em um pedaço de lixo espacial aqui nas redondezas? Primeiro, vamos entender como a história toda aconteceu.

Cientistas da Universidade de Pequim, na China, começaram a estudar a GN-z11, que está a mais de 13 bilhões de anos-luz de distância da Terra. Com essa distância toda, significa que os telescópios só conseguem vê-la como parecia cerca de 420 milhões de anos após o Big Bang, quando o universo era muito jovem. 

Foi utilizado um espectrógrafo de infravermelho próximo chamado MOSFIRE montado em um dos telescópios Keck. Em vez de capturar imagens em luz visível, o espectrógrafo mede o brilho de um objeto celeste em comprimentos de onda de luz específicos. 

A equipe estava fazendo medições de três minutos da GN-z11 quando, de repente, a galáxia se iluminou. Nos três minutos seguintes, entretanto, o sinal voltou ao normal. 

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Depois de descartar outras possibilidades, os cientistas concluíram que o brilho repentino foi uma explosão de raios gama. Esse evento é o flash de luz mais brilhante e energético do universo, que se acredita ser produzido por supernovas, explosões de estrelas massivas no final de suas vidas. 

A equipe publicou sua grande descoberta na revista Nature Astronomy, em dezembro passado. Como os cientistas nunca observaram uma explosão de raios gama em uma galáxia tão antiga, isso revelaria novas informações sobre as origens do universo. 

Saber a origem de uma explosão de raios gama é quase improvável

No entanto, outros astrônomos logo começaram a questionar as descobertas, e dois artigos publicados na segunda-feira (4), na revista Nature Astronomy, explicam o que deu errado.

Em um deles, Charles Steinhardt, professor associado de astronomia da Universidade de Copenhagen, na Dinamarca, e sua equipe argumentaram que o brilho foi provavelmente causado por um objeto orbitando a Terra, em vez de um avistamento casual de uma rara explosão de raios gama. O motivo: probabilidade. 

“A probabilidade de pegar uma explosão de raios gama como essa é incrivelmente baixa, algo como 1 em 10 bilhões”, disse Steinhardt.

Segundo os astrônomos envolvidos na pesquisa, embora os satélites detectem cerca de uma explosão de raios gama por dia, cerca de 500 estão ocorrendo no mesmo período. No entanto, na maioria dos casos, os cientistas não têm ideia de quais galáxias originaram essas explosões. 

“Os grandes telescópios que usamos para detectar raios gama apenas informam que uma explosão ocorreu e fornecem a provável região do céu onde isso aconteceu”, disse Steinhardt. “Se você quiser saber a galáxia exata, terá que apontar um telescópio óptico para aquela região com rapidez suficiente para capturar o flash e encontrar sua fonte. Mas você só tem um máximo de 100 segundos para fazer isso”, explica Steinhardt.

Pegar uma explosão de raios gama na galáxia mais antiga conhecida durante uma campanha de imagens aleatórias seria sorte demais. Steinhardt e seus colegas buscaram outras explicações, incluindo reconsiderar aquelas descartadas pela equipe chinesa.

Eles vasculharam os arquivos do MOSFIRE e encontraram dezenas de ocorrências semelhantes em outras observações. “Quando olhamos para o sinal do clarão, ele realmente não se parecia com nenhuma das 10 mil explosões de raios gama detectadas antes”, disse Steinhardt. “Parecia mais uma estrela típica como, por exemplo, nosso Sol. Isso pode incluir tudo que reflete a luz do Sol”.

Lixo espacial e satélites de todo tipo confundem as visões de telescópios

No estudo chinês, os cientistas alegaram que o reflexo de um satélite não poderia ter causado o brilho. Eles afirmaram que verificaram as informações orbitais disponíveis de satélites conhecidos e pedaços de destroços e não encontraram um objeto cuja trajetória seria compatível com o avistamento. 

Segundo a pesquisa chinesa, seria extremamente improvável que um satélite ou um pedaço de entulho interferisse em observações como essa. 

No entanto, os resultados de Steinhardt fornecem uma probabilidade mais favorável para que tal incidente ocorra – cerca de uma chance em mil. “Se você tem uma probabilidade de capturar um satélite como este em mil contra uma em um bilhão de probabilidade de capturar uma explosão de raios gama, é claramente 1 milhão de vezes mais provável que você tenha capturado um satélite”, disse Steinhardt.

Imagens de satélites em órbita cruzando o campo de visão de telescópios ópticos têm sido o centro das atenções recentemente. As manchas são óbvias, e sua origem é inconfundível. No caso de medições espectroscópicas, no entanto, detectar o ruído visual é muito mais desafiador. 

“É muito difícil distinguir isso na espectroscopia”, disse Michalowski. “O espectrógrafo capta a luz por uma fenda muito estreita. O satélite está fora da fenda e, de repente, está dentro dela por um breve momento, não há trilha que leve até ele”.

Michalowski e sua equipe, estimulados pelas estimativas de Steinhardt, rastrearam a origem real do brilho pesquisando o banco de dados de Pistas Espaciais de objetos em órbita, disponível publicamente. 

Destroços do estágio superior Breeze-M de um foguete Proton-M refletiram a luz do sol e confundiram cientistas. Imagem: Roscosmos

Segundo Michalowski, o estágio superior do Breeze-M circulando a Terra em uma órbita altamente elíptica estava exatamente no lugar certo na hora certa (ou, para azar dos chineses, no lugar errado, na hora errada).

Curiosamente, a equipe chinesa havia excluído originalmente esse estágio de foguete com base em cálculos usando a calculadora astronômica baseada na web chamada Calsky. Mas, Michalowski está confiante que os cálculos estavam errados. 

“É difícil dizer por que o cálculo original era diferente”, disse ele. “O software que a equipe usou agora está inativo, então é impossível reproduzi-lo. Nossos cálculos correspondem a outros quatro, então estamos bastante confiantes de que acertamos”.

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