Uma estrela morta a 14.350 anos-luz de distância acaba de se tornar a pista mais importante para resolver o mistério das explosões rápidas de rádio. No início deste ano, cuspiu uma explosão de rádio colossal de milissegundos – e agora a primeira análise publicada do evento observa sua semelhança com os sinais extragaláticos enigmáticos.
As explosões rápidas de rádio (FRBs) são um mistério que intriga os astrônomos desde a primeira descoberta em 2007. São explosões de ondas de rádio extremamente poderosas de galáxias a milhões de anos-luz de distância, algumas descarregando mais energia do que centenas de milhões de sóis. E eles duram apenas milissegundos.
Como a maioria dos FRBs detectados até o momento são eventos únicos e não repetitivos, que vêm de muito longe e não podem ser previstos, eles se mostraram extremamente difíceis de rastrear e, portanto, descobrir. As explicações propostas variaram de supernovas a alienígenas (extremamente improvável), mas um candidato mostrou uma promessa crescente: magnetares.
No caso do evento no início deste ano, foi detectado um magnetar chamado SGR 1935 + 2154 emitindo uma explosão de milissegundos de ondas de rádio por instrumentos em todo o mundo.
“Esta é a primeira conexão observacional entre magnetares e Fast Radio Bursts”, disse o astrofísico Sandro Mereghetti, do Instituto Nacional de Astrofísica da Itália.
“É realmente uma grande descoberta e ajuda a focar a origem desses fenômenos misteriosos”.
Os magnetares são um tipo de estrela de nêutrons – o remanescente morto de uma estrela massiva depois de explodir a maior parte de sua massa em uma supernova – com campos magnéticos extremamente poderosos, 1.000 vezes mais poderosos que as estrelas normais de nêutrons
Esses poderosos campos magnéticos têm um efeito estranho. Como a gravidade aplica uma força interna que mantém a estrela unida, o campo magnético puxa para fora, distorcendo a forma da estrela.
Essas duas forças concorrentes em andamento criam uma tensão que ocasionalmente resulta em grandes terremotos. Estes são chamados de explosões magnetares e geralmente produzem raios X e raios gama. Muito raramente são capturados magnetares emitindo ondas de rádio.
Os astrônomos prestam atenção às explosões magnetares porque não sabemos muito sobre como seus campos magnéticos são do jeito que são, e qualquer atividade que podemos observar do fenômeno pode ajudar a lançar alguma luz. Então, quando o SGR 1935 + 2154 começou a ficar tumultuado no final de abril, os instrumentos de monitoramento em todo o mundo foram direcionados em sua direção.
Inicialmente, parecia uma explosão magnetar bastante padrão, mas em 28 de abril ocorreu o sem precedentes: uma explosão de rádio muito brilhante que parecia chocantemente semelhante a uma rápida explosão de rádio, detectada por vários instrumentos.
Era tão brilhante que o telescópio Canadian Experiment Intensity Mapping Experiment (CHIME) – projetado para detectar eventos transitórios e responsável pela descoberta de um bom número de FRBs – não conseguiu quantificá-lo.
Isso não é porque o surto era intrinsecamente mais poderoso que os FRBs extragalácticos (na verdade era intrinsecamente mais fraco), mas porque estava muito mais próximo.
Usando dados coletados pelo satélite INTEGRAL da Agência Espacial Européia, Mereghetti e sua equipe associaram positivamente o sinal ao magnetar e o analisaram e caracterizaram.
“Fundamentalmente, o gerador de imagens IBIS no Integral nos permitiu identificar com precisão a origem da explosão, acertando sua associação com o magnetar”, disse o astrofísico Volodymyr Savchenko, da Universidade de Genebra, na Suíça.
“A maioria dos outros satélites envolvidos no estudo colaborativo deste evento não conseguiu medir sua posição no céu – e isso foi crucial para identificar que a emissão realmente veio da SGR 1935 + 2154”.
Embora o surto em si tenha sido um pouco mais fraco que os FRBs extragalácticos, quase tudo o resto se encaixa no perfil de FRB extragalático. Mas também houve uma surpresa – a explosão do rádio possuía uma contraparte de raios-X, algo que nunca vimos em uma FRB extragalática.
Isso não significa que os FRBs extragalácticos não possuam homólogos de raios-X; de fato, pode significar o contrário, que os sinais são mais complexos do que pensávamos, emitindo vários tipos de radiação abaixo do nosso limite de detecção.
“Este é um resultado muito intrigante e apóia a associação entre FRBs e magnetares”, disse Mereghetti à ScienceAlert no início deste ano.
“Os FRBs identificados até o momento são extragaláticos. Eles nunca foram detectados em raios X / gama. Um raio X com uma luminosidade como a de SGR 1935 + 2154 seria indetectável para uma fonte extragalática”.
Nesse caso, a contraparte de raios-X permitiu à equipe refinar as medições de distância ao magnetar. Anteriormente, pensava-se que estava a cerca de 30.000 anos-luz de distância.
Embora essa seja uma evidência extremamente convincente a favor da origem magnetar dos FRBs, seria um erro chamar o mistério de conclusivo. É possível que haja outras fontes, principalmente porque alguns dos sinais se comportam de maneira muito diferente.
Alguns são mais fortes, outros mais fracos. Alguns repetem. A maioria não. Dois foram pegos repetindo um ciclo.
Portanto, essa provavelmente não será a última que ouvimos da SGR 1935 + 2154. É a primeira detecção desse tipo, e os astrônomos de todo o mundo estão tremendamente animados. Está a caminho de se tornar um dos magnetares mais estudados da Via Láctea – e isso é apenas o começo.
Publicado em 03/08/2020 18h20
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