Pulsos de rádio transitórios estranhos fornecem pistas para sua origem misteriosa

O Telescópio Green Bank foi capaz de observar as mudanças direcionais das ondas de FRB20190520B vistas através das lentes da atmosfera de uma estrela massiva. Crédito: NSF/GBO/P.Vosteen.

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Um objeto cosmológico desconhecido em uma galáxia anã distante está produzindo Fast Radio Bursts (FRBs), com novas pesquisas revelando um raro ambiente astronômico em torno de sua fonte, onde os campos magnéticos torcem e ondulam. Esta é a primeira observação de uma reversão do campo magnético de um FRB, sugerindo que alguns FRBs podem se originar em sistemas estelares binários.

Residindo no coração de uma galáxia anã a quatro bilhões de anos-luz de distância está um misterioso objeto cosmológico que produz rajadas de energia que duram apenas alguns milissegundos. Novas pesquisas sobre este Fast Radio Burst (FRB) revelaram um ambiente astronômico raramente visto em torno de sua fonte, onde os campos magnéticos giram, espiralam e ondulam ao longo do tempo. Esta é a primeira detecção de uma reversão do campo magnético observada de um FRB e a primeira vez que esse comportamento foi observado em outra galáxia.

Os astrônomos há muito procuram a misteriosa origem dos FRBs. Descobertos em 2007 por uma equipe de cientistas da West Virginia University, esses misteriosos pulsos de rádio transitórios são considerados quebra-cabeças do universo porque a causa e a origem dos FRBs ainda são desconhecidas.

Uma equipe internacional, liderada por um assistente de pesquisa graduado na West Virginia University, Reshma Anna-Thomas, encontrou a primeira evidência de reversão do campo magnético em qualquer FRB durante a campanha. Essa descoberta também fortalece a ideia de que pelo menos uma fração dos FRBs se originam em um sistema binário, que é um sistema de duas estrelas que orbitam uma à outra.

Compartilha Anna-Thomas: “Esperávamos descobrir um alto valor de medida de rotação, indicando um ambiente de plasma magnetizado extremo, mas, surpreendentemente, também descobrimos que é altamente variável e que o campo magnético integrado muda de direção”.

Anna-Thomas e sua equipe usaram o Green Bank Telescope (GBT) da National Science Foundation para observar FRB 20190520B por dezessete meses – o que é muito breve, em escalas de tempo astronômicas. As características peculiares do FRB inspiraram um mergulho mais profundo nos dados, como a medida de alta dispersão local, que é um sinal de um ambiente local denso, e uma fonte de rádio persistente co-localizada com o FRB. Dados do Telescópio Parkes da Austrália, também conhecido como Murriyang, ajudaram a completar esta imagem e fortalecer sua conclusão.

Campos magnéticos com turbulências e reversões tão extremas não foram observados antes no cosmos, embora haja um pulsar em nossa galáxia que se aproxime. Esse pulsar está em um sistema binário com uma estrela altamente massiva. Os pesquisadores interpretam as propriedades magnéticas observadas de seu FRB como provavelmente decorrentes da corona turbulenta de uma estrela massiva, que fornece uma lente impressionante através da qual vemos o binário FRB. Explica Sarah Burke Spolaor, professora e astrônoma da WVU: “O vento de plasma furiosamente ondulado e contínuo da atmosfera da estrela massiva fornece um campo magnético em constante mudança ao longo de nossa linha de visão para a fonte FRB. A polarização ocorre quando as ondas de luz flutuam em uma orientação específica e os campos magnéticos podem realinhar essa orientação. Foi assim que pudemos observar as mudanças de orientação da luz.”

Acrescenta Ryan Lynch, um cientista do GBO que apoiou esta pesquisa: “A alta sensibilidade do GBT, suas capacidades de observar altas frequências e registrar dados completos de polarização foram cruciais para o estudo. É um dos melhores telescópios disponíveis para estudar FRBs.”


Publicado em 16/06/2023 10h38

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