Uma das características definidoras dos misteriosos sinais do espaço profundo que chamamos de rajadas rápidas de rádio é que eles são imprevisíveis. Eles se espalham pelo cosmos sem rima ou razão, sem padrão discernível, tornando-os incrivelmente difíceis de estudar.
Agora, os astrônomos descobriram um rádio rápido (FRB) que se repete em um ciclo regular. A pesquisa foi relatada pela primeira vez em fevereiro de 2020, quando foi carregada no servidor de pré-impressão arXiv e agora foi publicada na Nature.
A cada 16,35 dias, o sinal denominado FRB 180916.J0158 + 65 segue um padrão semelhante. Por quatro dias, ele cuspirá uma explosão ou duas a cada hora. Depois, fica em silêncio por 12 dias. Então a coisa toda se repete.
Astrônomos com a colaboração canadense de mapeamento da intensidade de hidrogênio (CHIME) no Canadá observaram esse ciclo por um total de 409 dias. Ainda não sabemos o que isso significa; mas poderia ser outra peça do complicado enigma dos FRBs.
É fácil ficar um pouco obcecado com rajadas rápidas de rádio, um fascinante mistério espacial que até agora desafiou qualquer tentativa de explicação abrangente.
Para recapitular, os FRBs são ondas de radiação extremamente energéticas no espectro de rádio que duram apenas alguns milissegundos. Nesse período, eles podem descarregar tanta energia quanto centenas de milhões de sóis.
A maioria deles dispara uma vez e nunca mais os detectamos. Isso torna bastante difícil rastrear essas explosões até uma galáxia fonte. Alguns FRBs emitem repetidas explosões de rádio, mas de maneira imprevisível. Estes são mais fáceis de rastrear em uma galáxia, mas até agora isso não nos aproximou muito de uma explicação.
No ano passado, a colaboração do CHIME anunciou que havia detectado oito novas explosões rápidas de rádio, elevando o total de repetidores para 10 das mais de 150 fontes FRB. (Outro artigo recentemente elevou esse total para 11.)
FRB 180916.J0158 + 65 estava entre os oito repetidores incluídos no curso do ano passado; além de suas repetidas explosões, inicialmente não parecia ser nada de especial. Mas enquanto o experimento CHIME continuava olhando o céu, um padrão emergiu.
Isso é empolgante, porque oferece novas informações que podem ser usadas para tentar modelar o que poderia estar causando o FRB 180916.J0158 + 65.
“A descoberta de uma periodicidade de 16,35 dias em uma fonte repetitiva de FRB é uma pista importante para a natureza desse objeto”, escreveram os pesquisadores em seu artigo.
Outros objetos que demonstram periodicidade tendem a ser sistemas binários – estrelas e buracos negros. O período de 16,35 dias pode ser o período orbital, com o objeto FRB voltado para a Terra apenas durante uma determinada parte da órbita.
FRB 180916.J0158 + 65 é um dos poucos FRBs que foram rastreados até uma galáxia. Está nos arredores de uma galáxia espiral a 500 milhões de anos-luz de distância, em uma região de formação de estrelas. Isso significa que um buraco negro supermassivo é improvável, mas é possível um buraco negro de massa estelar.
“A restrição única no período orbital ainda permite várias ordens de magnitude na massa companheira entre binários conhecidos de objetos compactos de massa estelar: dos chamados sistemas binários de ‘viúva negra’, consistindo em uma estrela de baixa massa e um poderoso pulsar de milissegundos cujo vento elimina o companheiro (embora normalmente com períodos orbitais de poucas horas), para estrelas massivas O / B com órbitas pulsares altamente excêntricas do companheiro “, escreveram os pesquisadores.
Como alternativa, ventos do objeto companheiro ou perturbações das marés de um buraco negro podem periodicamente bloquear de alguma forma a radiação FRB.
Também não se pode descartar que a fonte FRB seja um objeto único e solitário, como um pulsar magnetar ou de raios X, embora os pesquisadores observem que essa explicação é um pouco mais difícil de conciliar com os dados. Isso ocorre porque esses objetos têm uma rotação oscilante que produz periodicidade e nenhum deles oscila lentamente.
E os pulsares de rádio que têm intervalos periódicos de vários dias são ordens de magnitude mais fracas que os FRBs. Então ainda é um mistério.
Mas lembra-se do 11º repetidor que mencionamos anteriormente? Foi descoberto que um astrônomo da FRB havia pensado que era único; suas repetições eram simplesmente muito fracas para o equipamento que havia sido usado inicialmente para procurá-las.
Isso sugere que muitos outros FRBs poderiam estar se repetindo, mas fora do nosso alcance de detecção. E o fato de FRB 180916.J0158 + 65 parecer mais ou menos o mesmo que outros FRBs pode significar que outros FRBs repetidos também estão em um ciclo – ainda não detectamos esses ciclos ainda.
Portanto, o próximo passo seria, é claro, continuar olhando FRB 180916.J0158 + 65 por um tempo. Mas também seria bastante interessante tentar verificar se a periodicidade também pode ser detectada em outras explosões.
“Observações futuras, tanto de intensidade quanto polarimétricas, e de todas as bandas de onda, podem distinguir modelos e são fortemente encorajadas”, escreveram os pesquisadores, “assim como buscas de periodicidades em outros repetidores, para ver se o fenômeno é genérico”.
Publicado em 19/06/2020 05h34
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