DOI: 10.1126/science.adf2678
Credibilidade: 989
#FRB
Esses sinais emitem tanta energia em milissegundos quanto o sol em três dias.
De todas as pirotecnias que explodem no cosmos, as rajadas rápidas de rádio (FRBs) estão entre as mais poderosas – e misteriosas. Embora os nossos radiotelescópios tenham captado centenas de FRBs conhecidas, os radioastrônomos detectaram recentemente uma das explosões mais fascinantes de sempre. Não só vem de uma distância maior do que qualquer FRB observado antes, como também é o mais energético.
Um FRB superlativo como este desafia a nossa já obscura compreensão das origens das explosões. FRBs são surtos repentinos de ondas de rádio que normalmente duram menos de um segundo, senão apenas milissegundos. E têm uma energia muito, muito elevada: podem fornecer em milissegundos tanta energia como o sol emite em três dias. Apesar de tudo isso, não sabemos ao certo como eles se formam.
O novo evento, que os astrônomos chamam carinhosamente de FRB 20220610A, apareceu pela primeira vez como um pontinho no Australian Square Kilometer Array Pathfinder, um arranjo de antenas no deserto a cerca de 360 milhas ao norte de Perth. Quando os astrônomos mediram o desvio para o vermelho da explosão, calcularam que esta deixou a sua fonte há cerca de 8 bilhões de anos, conforme descreveram num artigo publicado hoje na Science.
Depois de identificar a origem da explosão no céu e acompanhar com telescópios de luz visível e infravermelho, os autores conseguiram desenvolver uma imagem borrada de galáxias em fusão.
“Quanto mais longe você vai no universo, é claro, mais fracas são as galáxias, porque estão mais distantes. É muito difícil identificar a galáxia hospedeira, e foi isso que eles fizeram”, disse Sarah Burke Spolaor, astrônoma que estuda FRBs na Universidade de West Virginia, que não foi autora do estudo.
Os FRBs não são empolgantes só porque são barulhentos. Para chegar até nós, uma explosão vinda de fora da Via Láctea deve atravessar milhões ou bilhões de anos-luz do espaço quase vazio entre as galáxias. No processo, eles encontrarão um conjunto extremamente esparso de partículas ionizadas. É isto que impede que a maior parte do cosmos fique completamente vazia – o que os astrônomos chamam de meio intergaláctico, que pode constituir até metade da matéria “normal” do Universo.
“Não sabemos muito sobre isso, porque é tão tênue que é difícil de detectar”, diz Daniele Michilli, astrônoma do Instituto de Tecnologia de Massachusetts, que também não foi autora do estudo.
À medida que uma FRB atravessa o meio intergaláctico na sua longa viagem, as partículas provocam a dispersão das suas ondas de rádio, o que deixa impressões digitais que os astrônomos podem separar. Desta forma, os cientistas podem usar FRBs para investigar o meio intergaláctico. Explosões mais distantes, como a FRB 20220610A, poderiam permitir aos astrônomos estudar o meio em amplas áreas do universo.
“É muito emocionante, definitivamente uma das grandes aplicações das rajadas rápidas de rádio”, diz Ziggy Pleunis, astrônomo que estuda FRBs na Universidade de Toronto, que também não fez parte do grupo dos autores. “Atualmente, as rajadas rápidas de rádio são realmente a única coisa que sabemos que interage com o meio intergaláctico de uma forma suficientemente significativa para que possamos medir propriedades.”
No futuro, os astrônomos poderão até usar FRBs para estudar como o universo se expande. Para desvendar esse mistério, no entanto, os astrônomos precisarão detectar FRBs ainda mais profundos no passado cósmico do que o FRB 20220610A. “Para muitas aplicações, ainda não está suficientemente longe”, diz Pleunis. “Mas certamente é um bom presságio.”
Há um ato de equilíbrio envolvido: a uma distância suficientemente longa, as partículas no meio intergaláctico irão separar um FRB até que ele se disperse em ruído de fundo. Para sobreviver, um FRB deve ser mais brilhante e energético; por sua vez, ao avaliar a quantidade de dispersão de uma explosão, os astrônomos podem estimar a sua energia original.
Ao calcular os números do FRB 20220610A, eles descobriram que foi a explosão mais energética que a Terra já viu até agora. (Outra explosão observada recentemente, FRB 20201124A, vem na mesma ordem de magnitude, mas FRB 20220610A é a detentora do recorde.) Uma explosão com tanta energia é uma espécie de chave na compreensão dos astrônomos, tal como é, do que cria FRBs em primeiro lugar.
Nós, novamente, não temos uma resposta definitiva para essa pergunta. Para complicar a questão, alguns FRBs são flashes únicos, enquanto outros se repetem, sugerindo que os dois tipos de FRBs podem ter duas origens diferentes. (A saber, FRB 20220610A parece ter sido único. Mas aquele outro FRB de alta energia, FRB 20201124A, parece se repetir.)
No entanto, os astrônomos simularam alguns cenários, envolvendo principalmente estrelas de nêutrons. Talvez os FRBs explodam perto da superfície de uma estrela de nêutrons, ou talvez os FRBs irrompam a partir de ondas de choque através do material que as estrelas de nêutrons lançam.
Mas quando os autores deste artigo analisaram os números com o seu novo FRB, descobriram que nenhum destes dois cenários poderia facilmente criar uma explosão com tanta energia – sugerindo que os astrônomos teóricos têm ainda mais trabalho a fazer antes de poderem explicar satisfatoriamente estes eventos.
“O que sempre me impressiona nas rajadas rápidas de rádio é que cada vez que observamos uma nova, ela quebra o molde das anteriores”, diz Spelaor.
Publicado em 24/10/2023 00h48
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