Nova, invulgar e repetida explosão de rádio detetada a 3 mil milhões de anos-luz de distância. O que isso nos diz do universo

CNN , Ashley Strickland
15 jun, 23:59
Esta imagem, captada pelo Very Large Array Karl G. Jansky, mostra o objeto FRB 190520 quando está ativo (a vermelho).

A FRB 190520 está a ser considerada como um possível objeto “recém-nascido” porque estava localizada num ambiente denso

Os astrónomos detetaram uma misteriosa, repetida e rápida explosão de rádio a emanar de uma galáxia anã localizada a 3 mil milhões de anos-luz de distância.

O objeto cósmico é distintivo quando comparado com outras deteções de explosões de rádio nos últimos anos, segundo uma nova pesquisa.

As explosões rápidas de rádio, ou FRB, são rajadas de ondas de rádio de milissegundos no espaço. Os impulsos de rádio individuais são emitidos uma vez e não se repetem. Mas as repetidas explosões rápidas de rádio são conhecidas por enviar ondas de rádio curtas e enérgicas, várias vezes.

Os astrónomos conseguiram rastrear algumas FRB até às suas galáxias de origem, mas ainda têm de determinar a causa real dos impulsos. Descobrir mais sobre a origem destas emissões de rádio intensas e brilhantes pode ajudar os cientistas a entender o que as causa.

A imagem de capa deste artigo, captada pelo Very Large Array Karl G. Jansky, mostra o objeto FRB 190520 quando está ativo (a vermelho).

Os astrónomos detetaram o objeto, chamado FRB 190520, quando foi libertada uma explosão de ondas de rádio a 20 de maio de 2019. Os investigadores usaram o Radiotelescópio Esférico de Abertura de 500 metros, ou FAST, na China, e descobriram a explosão nos dados do telescópio em novembro de 2019. Nas observações seguintes, os astrónomos repararam em algo incomum - o objeto estava a libertar rajadas frequentes e repetidas de ondas de rádio.

Em 2020, a equipa usou o Karl G. Jansky Very Large Array (ou VLA) da Fundação Nacional de Ciência, para identificar a origem da explosão antes de a isolar usando o Telescópio Subaru no Havai. As observações do Subaru, em luz visível, mostraram que a explosão veio dos arredores de uma distante galáxia anã.

Um estudo com os pormenores das descobertas foi publicado na “Nature”, na semana passada.

Duas do mesmo tipo

As observações do VLA também revelaram que o objeto celeste libertava constantemente ondas de rádio mais fracas entre as explosões repetidas. Isso é muito semelhante a apenas uma outra explosão de rádio rápida e repetida conhecida: a FRB 121102, descoberta em 2016.

A deteção inicial e consequente rastreamento da FRB 121102 até ao seu ponto de origem numa pequena galáxia anã a mais de 3 mil milhões de anos-luz de distância, foi um avanço na astronomia. Foi a primeira vez que os astrónomos puderam descobrir mais sobre a distância e o ambiente destes objetos misteriosos.

“Agora temos de explicar este duplo mistério e a razão pela qual as FRB e as fontes de rádio persistentes são encontradas juntas, às vezes”, disse o coautor do estudo, Casey Law, cientista da equipa de radioastronomia do Instituto de Tecnologia da Califórnia. “Será comum quando as FRB são novas? Ou talvez o objeto que faz as explosões seja um buraco negro enorme que está a comer uma estrela vizinha? Os teóricos têm muito mais pormenores com que trabalhar, agora, e o âmbito para a explicação está a diminuir.”

Atualmente, sabe-se que menos de 5% das centenas de explosões de rádio identificadas se repetem e apenas algumas delas estão regularmente ativas.
Mas a FRB 190520 é a única que está sempre ativa, o que significa que nunca “se desligou” desde que foi descoberta, disse o autor do estudo Di Li, cientista-chefe da divisão de rádio dos Observatórios Astronómicos Nacionais da China e do Centro de Operações FAST. Enquanto isso, a FRB 121102, “a primeira repetidora famosa conhecida, pode ficar desligada durante meses”, disse Li.

Novas perguntas

As mais recentes descobertas fazem surgir mais perguntas, porque agora os astrónomos questionam-se sobre se pode haver dois tipos de explosões rápidas de rádio.

“Aquelas que se repetem são diferentes das que não repetem? E quanto à emissão de rádio persistente - isso é comum?”, disse em comunicado o coautor do estudo Kshitij Aggarwal, que esteve envolvido enquanto estudante de doutoramento na Universidade da Virgínia Ocidental.

É possível que existam diferentes mecanismos que causem as explosões de rádio, ou que o que quer que as produza esteja a comportar-se de maneira diferente durante várias etapas de evolução.

Antes, os cientistas levantaram a hipótese de as explosões rápidas de rádio serem causadas pelos remanescentes densos de uma supernova, chamada estrela de neutrões, ou por estrelas de neutrões com campos magnéticos incrivelmente fortes chamadas magnetares.

Este é a visão de um artista de uma estrela de neutrões com um campo magnético ultraforte, chamado magnetar, a emitir ondas de rádio (a vermelho).

A FRB 190520 está a ser considerada como um possível objeto “recém-nascido” porque estava localizada num ambiente denso, disse Law. Esse ambiente pode ter sido causado por material libertado por uma supernova, que resultou na criação de uma estrela de neutrões. Como o material se espalha ao longo do tempo, as explosões da FRB 190520 podem diminuir à medida que envelhece.

Daqui para a frente, Li quer descobrir mais explosões rápidas de rádio.

“É provável que surja uma imagem coerente da origem e da evolução das FRB em apenas alguns anos”, disse Li.

Law está entusiasmado com as implicações de ter uma nova classe de fontes de ondas de rádio.

“Durante décadas, os astrónomos pensaram que havia basicamente dois tipos de fontes de rádio que podíamos ver noutras galáxias: os buracos negros supermassivos e a atividade de formação de estrelas”, disse Law. “Agora estamos a dizer que essa categorização tem de deixar de existir. Há uma nova variável em jogo e devemos considera-la ao estudar as populações de fontes de rádio no universo.”

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