Uma pequena estrela morta que nos deslumbrou no início deste ano não terminou com suas travessuras.
Magnetar SGR 1935 + 2154, que em abril emitiu a primeira explosão de rádio rápida conhecida de dentro da Via Láctea, explodiu mais uma vez, dando aos astrônomos mais uma chance de resolver mais de um grande mistério cósmico.
Em 8 de outubro de 2020, a colaboração CHIME / FRB detectou SGR 1935 + 2154 emitindo três rajadas de rádio de milissegundos em três segundos. Seguindo a detecção CHIME / FRB, o rádio telescópio FAST encontrou outra coisa – uma emissão de rádio pulsada consistente com o período de rotação do magnetar.
“É realmente emocionante ver o SGR 1935 + 2154 de volta e estou otimista de que, ao estudarmos essas explosões com mais cuidado, isso nos ajudará a entender melhor a relação potencial entre magnetares e explosões de rádio rápidas”, astrônomo Deborah Good, da Universidade da Colúmbia Britânica no Canadá e membro do CHIME / FRB, disse ao ScienceAlert.
As detecções, relatadas no The Astronomer’s Telegram, estão atualmente em análise.
Antes de abril deste ano, rajadas rápidas de rádio (FRBs) só haviam sido detectadas vindas de fora da galáxia, geralmente de fontes a milhões de anos-luz de distância. O primeiro foi descoberto em 2007 e, desde então, os astrônomos vêm tentando descobrir o que os causa.
Como o nome indica, os FRBs são rajadas de ondas de rádio extremamente poderosas detectadas no céu, algumas descarregando mais energia do que centenas de milhões de Sóis. Eles duram meros milissegundos.
Como a maioria das fontes de rajadas de rádio rápidas parecem queimar uma vez e não foram detectadas repetidas, elas são extremamente imprevisíveis. Além disso, as que detectamos geralmente vêm de tão distantes que nossos telescópios são incapazes de detectar estrelas individualmente. Ambas essas características tornam os FRBs um desafio para rastrear uma galáxia de origem exata ou uma causa conhecida.
Mas SGR 1935 + 2154 está apenas a cerca de 30.000 anos-luz de distância. Em 28 de abril de 2020, ele cuspiu um poderoso burst de duração de milissegundos, que desde então foi denominado FRB 200428 de acordo com as convenções de nomenclatura de burst de rádio rápido.
Uma vez que a potência do sinal foi corrigida para a distância, o FRB 200428 revelou-se não tão poderoso quanto as rajadas de rádio extragalácticas rápidas – mas todo o resto se encaixou no perfil.
“Se o mesmo sinal viesse de uma galáxia próxima, como uma das galáxias FRB típicas próximas, pareceria um FRB para nós”, disse o astrônomo Shrinivas Kulkarni da Caltech à ScienceAlert em maio. “Algo assim nunca foi visto antes.”
Não sabemos muito sobre as três novas explosões ainda. Como os cientistas ainda estão trabalhando nos dados, é possível que algumas conclusões iniciais possam mudar, disse Good ao ScienceAlert. Mas já podemos dizer que eles são iguais e diferentes do FRB 200428.
Eles estão um pouco menos poderosos novamente, mas eles ainda são incrivelmente fortes, e todos duram apenas milissegundos. “Embora menos brilhantes do que a detecção no início deste ano, essas explosões ainda são muito brilhantes que veríamos se fossem extragaláticas”, disse Good.
“Um dos aspectos mais interessantes dessa detecção é que nossas três rajadas parecem ter ocorrido dentro de um período de rotação. O magnetar é conhecido por girar uma vez a cada ~ 3,24 segundos, mas nossa primeira e segunda rajadas foram separadas por 0,954 segundos, e o o segundo e o terceiro foram separados por 1.949 segundos. Isso é um pouco incomum, e acho que é algo que iremos analisar mais adiante. ”
Isso poderia revelar algo novo e útil sobre o comportamento magnetar, porque – vamos encarar – eles são muito estranhos.
Os magnetares – dos quais confirmamos apenas 24 até agora – são um tipo de estrela de nêutrons; esse é o núcleo colapsado de uma estrela morta não massiva o suficiente para se transformar em um buraco negro. As estrelas de nêutrons são pequenas e densas, com cerca de 20 quilômetros (12 milhas) de diâmetro e massa máxima de cerca de dois sóis. Mas os magnetares acrescentam algo mais à mistura: um campo magnético chocantemente poderoso.
Esses campos de cair o queixo são cerca de um quatrilhão de vezes mais poderosos do que o campo magnético da Terra e mil vezes mais poderosos do que o de uma estrela de nêutrons normal. E ainda não entendemos totalmente como eles ficaram assim.
Mas sabemos que os magnetares passam por períodos de atividade. Conforme a gravidade tenta manter a estrela unida – uma força interna – o campo magnético, puxando para fora, é tão poderoso que distorce a forma da estrela. Isso leva a uma tensão contínua que ocasionalmente produz starquakes gigantescos e chamas magnetares gigantes.
SGR 1935 + 2154 tem passado por tal atividade, sugerindo uma ligação entre acessos de raiva magnetar e pelo menos alguns FRBs.
Obviamente, os astrônomos descobriram que a fonte do primeiro FRB intra-galáctico é de grande interesse. Quando CHIME / FRB relatou sua detecção, outros astrônomos foram dar uma olhada na estrela, incluindo uma equipe liderada por Zhu Weiwei, do Observatório Astronômico Nacional da China, que tinha acesso ao FAST, o maior radiotelescópio de abertura única do mundo.
E eles encontraram algo interessante, também relatado no The Astronomer’s Telegram – emissão de rádio pulsada. Esses pulsos de rádio não eram nem de longe tão fortes quanto as explosões, mas são extremamente raros: se validado, o SGR 1935 + 2154 será apenas o sexto magnetar com emissão de rádio pulsada. E o período de pulso foi encontrado em 3,24781 segundos – quase exatamente o período de giro da estrela.
Isso é curioso porque, até agora, os astrônomos têm lutado para encontrar uma ligação entre magnetares e pulsares de rádio. Pulsares são outro tipo de estrela de nêutrons; eles têm um campo magnético mais normal, mas pulsam em ondas de rádio enquanto giram, e os astrônomos há muito tentam descobrir como os dois tipos de estrelas estão relacionados.
No início deste ano, astrônomos australianos identificaram um magnetar que estava se comportando como um pulsar de rádio – um possível “elo perdido” entre os dois e evidências de que pelo menos alguns magnetares poderiam evoluir para pulsares. SGR 1935 + 2154 pode ser outra peça do quebra-cabeça.
“Com base nesses resultados e no aumento das atividades de explosão, especulamos que o magnetar pode estar no processo de se tornar um pulsar de rádio ativo”, escreveu a equipe de Weiwei.
Que estrelinha absolutamente fascinante esta está se tornando.
Publicado em 23/10/2020 15h40
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