Detectamos um novo sinal estranho do outro lado do abismo do tempo e do espaço.
Uma fonte repetida de rajadas de rádio rápidas detectada no ano passado foi registrada cuspindo 1.863 rajadas ao longo de 82 horas, em meio a um total de 91 horas de observação.
Esse comportamento hiperativo permitiu aos cientistas caracterizar não apenas a galáxia que hospeda a fonte e sua distância de nós, mas também qual é a fonte.
O objeto, chamado FRB 20201124A, foi detectado pelo Radiotelescópio Esférico de Abertura de Quinhentos Metros (FAST) na China.
Até agora, a maioria das evidências aponta para um magnetar – uma estrela de nêutrons com campos magnéticos extraordinariamente fortes – como fonte de emissões de FRB como essa.
Se o FRB 20201124A é de fato de uma dessas feras cósmicas selvagens, parece um espécime incomum.
“Essas observações nos trouxeram de volta à prancheta”, disse o astrofísico Bing Zhang, da Universidade de Nevada, em Las Vegas.
“Está claro que os FRBs são mais misteriosos do que imaginávamos. Mais campanhas observacionais de vários comprimentos de onda são necessárias para desvendar ainda mais a natureza desses objetos”.
Explosões rápidas de rádio têm sido uma fonte de perplexidade para os astrônomos desde que foram descobertas há 15 anos, em dados de arquivo que datam de 2001: um pico de emissão de rádio incrivelmente poderoso durando apenas um piscar de olhos.
Desde então, muitos outros foram detectados: rajadas de ondas de rádio com duração de milissegundos, descarregando naquele momento tanta energia quanto 500 milhões de sóis.
A maioria dos registros entrou em erupção apenas uma vez, tornando-os desafiadores para estudar (quanto mais entender). Um punhado escasso foi detectado repetindo, o que ajudou os cientistas pelo menos a rastreá-los até as galáxias hospedeiras.
Então, em 2020, um avanço. Pela primeira vez, uma rápida explosão de rádio foi detectada na Via Láctea – levando os astrofísicos a rastrear o fenômeno até a atividade magnetar.
Este exemplo extraordinário de FRB mais recente é outro exemplo de repetidor raro. Em menos de dois meses de observação, o FRB 20201124A deu aos astrônomos a maior amostra de dados de rajada de rádio rápida com polarização do que qualquer outra fonte de FRB.
A polarização refere-se à orientação das ondas de luz no espaço tridimensional. Ao examinar o quanto essa orientação mudou desde que a luz deixou sua fonte, os cientistas podem entender o ambiente pelo qual ela passou. A polarização forte sugere um ambiente magnético poderoso, por exemplo.
Com base na riqueza de dados fornecidos pelo FRB 20201124A, os astrônomos conseguiram inferir que a fonte é um magnetar.
Mas havia algo estranho. A maneira como a polarização mudou ao longo do tempo sugeriu que a força do campo magnético e a densidade das partículas ao redor do magnetar estavam flutuando.
“Eu equiparei isso a filmar um filme dos arredores de uma fonte FRB, e nosso filme revelou um ambiente magnetizado complexo, dinâmico e em evolução que nunca havia sido imaginado antes”, explica Zhang.
“Tal ambiente não é esperado diretamente para um magnetar isolado. Algo mais pode estar nas proximidades do motor FRB, possivelmente um companheiro binário.”
Essa companheira, sugerem os dados, pode ser uma estrela quente e azul do tipo Be, que é frequentemente encontrada em companheiras de estrelas de nêutrons. A evidência disso foi apresentada em um artigo separado, liderado pelo astrônomo Fayin Wang, da Universidade de Nanjing, na China.
Mas havia algo mais peculiar, também.
Como um tipo de estrela de nêutrons, os magnetares são os núcleos colapsados de estrelas massivas que, tendo ficado sem combustível para queimar e fornecer pressão externa, colapsam sob sua própria gravidade.
Essas estrelas queimam seu combustível rapidamente e têm vida curta, expelindo seu material externo em uma supernova à medida que o núcleo colapsa.
Como suas vidas são tão curtas, acredita-se que esses jovens magnetares sejam encontrados em regiões onde a formação de estrelas ainda está ocorrendo. As estrelas vivem suas curtas vidas e morrem, criando mais nuvens de material para dar à luz mais estrelas. É um belo círculo cósmico da vida.
Mas o FRB 20201124A foi encontrado em uma galáxia muito parecida com a Via Láctea. Não há muita formação de estrelas acontecendo aqui em casa, então também não deve haver um baby boom de estrelas perto do nosso novo amigo incomum FRB.
O FRB 20201124A não é a única fonte de FRB encontrada em uma galáxia relativamente desprovida de formação estelar.
A contagem crescente sugere que há alguma informação vital que podemos estar perdendo, algum buraco em nossa compreensão dos magnetares FRB, como eles se formam e os locais em que residem.
Mas a caracterização da fonte significa que temos um novo lugar para procurar respostas. O trabalho de Wang e seus colegas sugere que os binários estrela-Be de nêutrons podem ser um dos melhores lugares para procurar sinais rápidos do tipo explosão de rádio.
Publicado em 25/09/2022 19h01
Artigo original:
Estudo original: