Em 2017, os astrônomos captaram um sinal misterioso do espaço profundo. Por meros milissegundos, ele brilhou intensamente no espectro do rádio e caiu, e isso parecia ser isso. Mas isso não foi tudo.
Agora, as observações de acompanhamento revelaram a repetição do sinal, quase 600 vezes mais fraca que a primeira explosão. A repetição sugere que essas explosões de rádio estranhas que continuamos detectando no cosmos podem ser mais ativas e mais complexas do que jamais sabíamos.
As explosões são chamadas de explosões rápidas de rádio (FRBs), um dos fenômenos mais desconcertantes do espaço profundo. Eles aparecem nos dados de rádio, enormes picos de energia eletromagnética, tão poderosos quanto centenas de milhões de sóis, em uma explosão de apenas milissegundos de duração. Ainda não sabemos o que os causa, ou mesmo de onde eles vêm; das mais de 150 explosões detectadas, apenas algumas foram encontradas em suas galáxias de origem. Nem todos os FRBs são iguais. Existem diferenças como a força do sinal, a maneira como o sinal é distorcido (polarização), pequenas diferenças na duração. Mas uma das maiores diferenças é se o sinal se repete. Alguns fazem. A maioria não. Ou, pelo menos, não foram detectados para isso. “Uma das grandes questões em aberto sobre os FRBs é se eles repetem ou não. Embora mais de cem FRBs sejam conhecidos, até recentemente apenas um foi encontrado para repetir”, disse o astrônomo Pravir Kumar, da Universidade de Tecnologia Swinburne, na Austrália. Para encontrar FRBs e procurar suas repetições, Kumar e seus colegas usavam o ASKAP (Australian Square Kilometer Array Pathfinder) na Austrália. “Encontramos 20 FRBs e procuramos repetições com o ASKAP por dois anos”, disse ele. “Em mais de 12.000 horas, não encontramos nenhuma! No entanto, seria possível que as repetições fossem muito fracas para o ASKAP conseguiria detectar?” O foco do estudo foi uma explosão particularmente brilhante, chamada FRB 171019. Embora não tivesse sido rastreada até um ponto de origem, era conhecida a faixa do céu que a originava; então Kumar e seus colegas marcaram algum tempo de observação em alguns dos radiotelescópios mais poderosos do mundo para realizar observações de acompanhamento. Não tendo encontrado nada com o ASKAP, agora os pesquisadores apontaram o Telescópio do Green Bank nos EUA e o Telescópio do Observatório Parkes na Austrália naquele mesmo trecho do céu. O Observatório Parkes também não encontrou nada. Mas nos dados do Green Bank Telescope, dois sinais fracos surgiram. “Quando vi pela primeira vez o sinal FRB na tela do meu computador, simplesmente não conseguia acreditar”, disse Kumar à ScienceAlert. “Foi realmente um momento muito emocionante!” Em agosto do ano passado, depois que a equipe de Kumar fez sua detecção e preparou seu trabalho, a colaboração do CHIME no Canadá – um experimento de varredura de uma faixa de frequências mais baixa do que telescópios como o ASKAP, e que publicou oito repetidores no ano passado – detectou um terceiro sinal de repetição do FRB 171019. Essas descobertas aumentam o número total de rajadas de rádio rápidas repetidas conhecidas e sugerem que algumas das muitas rajadas detectadas até agora também podem estar explodindo repetidamente, fora do alcance de detecção dos instrumentos que foram usados para segui-las. Mas, disse Kumar, os sinais de repetição do FRB 171019 são notáveis porque são incrivelmente fracos – cerca de 590 vezes mais fracos que a explosão detectada pelo ASKAP. Essa é a maior diferença na emissão de energia já detectada em uma rápida explosão de rádio repetida. Ainda não sabemos o que causou isso, é claro. Um estudo no ano passado descobriu uma semelhança com as explosões de magnetar, mas com um grande problema: as fontes de FRB seriam 100 bilhões de vezes mais luminosas que um magnetar. Um “grande problema” de tipo semelhante parece acompanhar todas as explicações apresentadas até agora; As FRBs são muito boas em evitar respostas fáceis. Mas as novas explosões repetidas podem estar nos aproximando dessas respostas. “A ampla faixa de luminosidade observada nessa fonte de explosão fornece restrições significativas para vários modelos de emissão de explosão”, observou Kumar. “Essa descoberta nos aproximou um pouco mais do entendimento da relação entre repetições e explosões pontuais. Mostramos que pelo menos algumas fontes brilhantes de FRB têm repetições fracas e podem ser repetidas se seguirmos com telescópios mais sensíveis. ” Então, é isso que Kumar e seus colegas farão. Com o Telescópio Green Bank e o novo receptor de largura de banda ultra larga no Observatório Parkes, os pesquisadores farão observações de outras explosões para ver se conseguem detectar repetições fracas. E também não ouvimos o último FRB 171019. “O fato de a fonte [FRB 171019] se repetir nos dá uma excelente oportunidade de identificá-la com um interferômetro de rádio”, disse Kumar. “O desafio é que as repetições são muito fracas, por isso precisamos usar o interferômetro mais sensível. Tivemos a sorte de ter recebido tempo para acompanhar a fonte com o Very Large Array no final deste ano, portanto, fique atento.”
Publicado em 06/02/2020 08h35
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