Uma estrela extremamente magnetizada a 16.700 anos-luz de distância pode ser a próxima pista para resolver o mistério das explosões rápidas de rádio.
Em dados de observações do magnetar 1E 1547.0-5408 feitas em 2009, os astrônomos acabaram de descobrir um par de explosões de emissão de rádio que se parecem incrivelmente com as explosões do SGR 1935 + 2154 – um magnetar que, no início deste ano, foi finalmente identificado como uma fonte de rádios rápidas de dentro de nossa galáxia.
A emissão de 1E 1547.0-5408 está um pouco fora da definição de rajadas de rádio rápidas (FRBs) como as entendemos de fontes fora da Via Láctea. Mas isso, de acordo com o astrônomo Gianluca Israel, do Observatório Astronômico de Roma, na Itália, significa que a definição pode precisar se esticar um pouco.
“As novas descobertas no SGR 1935 + 2154 e 1E 1547.0-5408 mudaram a própria definição de FRB”, disse ele à ScienceAlert.
“O cenário emergente é o de um continuum de propriedades e energias de explosão de rádio, preenchendo a lacuna vazia entre pulsos gigantes em pulsares de rádio ‘comuns’ e FRBs.”
Explosões rápidas de rádio são um mistério que desafiou consideravelmente os astrônomos. Eles são, em sua maioria, rajadas imprevisíveis e extremamente poderosas de ondas de rádio que duram apenas milissegundos. Eles podem descarregar tanta energia quanto centenas de milhões de Sóis, e a maioria das poucas dezenas de fontes que detectamos até agora disparou apenas uma vez.
Isso tornou quase impossível determinar suas causas, mas no final de abril deste ano, tivemos um milagre inesperado: o magnetar SGR 1935 + 2154 cuspiu uma explosão que se encaixou perfeitamente no perfil – um pico de rádio com milissegundos de duração e assim poderoso, poderíamos tê-lo detectado em outra galáxia.
Esse evento foi oficialmente confirmado como uma explosão rápida de rádio, FRB 200428, no início deste mês.
Mas SGR 1935 + 2154 não foi feito. Desde então, ele emitiu várias outras rajadas de rádio – menos potentes, mas de outra forma consistente com o perfil de rajada de rádio rápida.
Digite 1E 1547.0-5408. Este magnetar é conhecido por sua atividade intermitente, durante a qual emite rajadas de radiação em raios-X, raios gama e ondas de rádio. Teve pelo menos três dessas explosões, que sabemos, em 2007, 2008 e 2009.
Como os magnetares – estrelas de nêutrons com campos magnéticos insanamente poderosos – são relativamente raros, os astrônomos registraram essas explosões avidamente.
Mas rajadas rápidas de rádio só foram descobertas em 2007; naquela época, ninguém estava realmente procurando por atividade semelhante a rajada de rádio em magnetares.
“[Explosões rápidas de rádio] estavam sendo descartadas como artefatos de origem terrestre como, por exemplo, os efeitos de abrir um forno de microondas perto dos telescópios (alguns de fato foram!), E ridicularizadas como ‘perytons'”, disse Israel à ScienceAlert.
“Embora acreditássemos que estávamos enfrentando novos eventos astrofísicos verdadeiros, estávamos mais interessados em procurar eventos semelhantes, então estávamos procurando por explosões extragalácticas.”
“No lado do pulsar, estávamos focados em tentar entender a estrela de nêutrons / magnetosfera magnetar, que é um mistério tão complicado e fascinante quanto a natureza FRB. Em particular, naquela época a emissão de rádio de magnetares era considerada um fenômeno extremamente raro: associá-lo a FRBs teria parecido um grande esforço de imaginação. ”
Após a descoberta do SGR 1935 + 2154, no entanto, Israel e seus colegas decidiram examinar os dados coletados pelo Observatório Parkes na Austrália, o Observatório de raios-X Chandra da NASA e o XMM-Newton da ESA, quando 1E 1547.0-5408 estava passando por sua explosão mais brilhante em 2009.
Com certeza, em 3 de fevereiro de 2009, duas rajadas de ondas de rádio foram detectadas. O primeiro foi de 200 milissegundos, com uma fluência de 0,6 quilo-Jansky milissegundos, seguindo cerca de um segundo atrás de uma explosão de raios-X. O segundo evento tinha aproximadamente a mesma duração e um pouco mais fraco.
Ambos os picos são mais largos e fracos do que as rajadas de rádio rápidas, mas a força das rajadas mais fracas do SGR 1935 + 2154 é semelhante às rajadas do IE 1547.0-5408. Ambos os magnetares também exibiram atividade de raios-X na época de suas explosões de rádio, bem como pulsações de rádio que não estavam alinhadas com as explosões de rádio.
Isso sugere que pode haver alguma variação nas rajadas de rádio rápidas; isso, por sua vez, poderia ajudar a restringir os mecanismos que os causam, especialmente porque ambos os magnetares se comportam de maneira muito semelhante aos magnetares normais. Em caso afirmativo, isso poderia nos ajudar a descobrir de onde vêm as explosões de rádio extragalácticas rápidas.
“A fenomenologia das explosões de rádio de magnetares está nos dizendo que eles podem ser responsáveis por pelo menos uma fração dos FRBs observados até agora em outras galáxias”, disse Israel.
“A escassez e a dispersão de rajadas de rádio extremamente brilhantes observadas de magnetares em nossa galáxia (até agora, apenas um) também sugerem que não repetir FRBs (a maioria da amostra) poderia estar também associado a magnetares: neste cenário, nós vi apenas uma explosão (até agora) devido à baixa taxa de ocorrência intrínseca desses eventos em magnetares. ”
É improvável que existam muitos outros eventos semelhantes a rajadas de rádio rápidas escondidos em dados antigos. Uma busca frenética ocorreu após a descoberta do SGR 1935 + 2154, mas até agora não foi descoberto muito. O caminho a seguir, de acordo com Israel, é monitorar cuidadosamente as futuras explosões de magnetar.
Isso poderia ajudar a construir um catálogo de rajadas de rádio, variando em intensidade e duração, para ajudar a preencher o continuum. E, mesmo que as rajadas mais fracas e mais longas acabem surgindo de um comportamento magnetar diferente do que as rajadas poderosas que podem explodir por milhões de anos-luz, ainda saberemos mais do que sabíamos antes.
“Acreditamos que as próprias descobertas são a parte mais emocionante de nosso trabalho. É quando, durante a análise, você percebe que pode haver algo novo e interessante, e uma trama surge de seu terminal confirmando sua suspeita”, disse Israel à ScienceAlert.
“Todas as descobertas vão na mesma direção: elas aprofundam nossa compreensão da natureza e do Universo.”
Publicado em 28/11/2020 00h21
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