Há entusiasmo entre a comunidade científica com "explosões incrivelmente poderosas"
Em junho de 2024, astrónomos australianos captaram um estranho sinal de rádio - um sinal próximo do nosso planeta e tão poderoso que, por momentos, ofuscou tudo o resto no céu. A procura da sua origem suscitou novas questões sobre o problema crescente dos detritos na órbita da Terra.
No início, porém, os investigadores pensaram que estavam a observar algo exótico.
“Ficámos entusiasmados, pensando que tínhamos descoberto um objeto desconhecido na vizinhança da Terra”, disse Clancy James, professor associado do Instituto Curtin de Radioastronomia da Universidade de Curtin, na Austrália Ocidental.
Os dados que James e os seus colegas estavam a analisar provinham do radiotelescópio ASKAP, um conjunto de 36 antenas parabólicas em Wajarri Yamaji Country, cada uma com cerca de três andares de altura. Normalmente, a equipa procuraria nos dados um tipo de sinal chamado “explosão rápida de rádio” - um clarão de energia proveniente de galáxias distantes.
“São explosões incrivelmente poderosas em ondas de rádio que duram cerca de um milissegundo”, disse James. "Não sabemos o que as está a produzir e estamos a tentar descobrir, porque desafiam a física conhecida - são tão brilhantes. Estamos também a tentar usá-las para estudar a distribuição da matéria no Universo".
Os astrónomos acreditam que estas explosões podem ter origem em magnetares, de acordo com James. Estes objetos são restos muito densos de estrelas mortas com poderosos campos magnéticos. “Os magnetares são completamente loucos”, disse James. “São as coisas mais extremas que se podem encontrar no Universo antes de algo se transformar num buraco negro.”
Mas o sinal parecia vir de muito perto da Terra - tão perto que não podia ser um objeto astronómico. "Conseguimos descobrir que vinha de cerca de 4.500 quilómetros (2.800 milhas) de distância. E obtivemos uma correspondência bastante exata com este antigo satélite chamado Relay 2 - existem bases de dados que podem ser consultadas para saber onde deve estar um determinado satélite, e não havia outros satélites por perto", disse James.
"Ficámos todos um pouco desiludidos com isso, mas pensámos: 'Espera aí. Afinal, o que é que produziu isto?".
Um enorme curto-circuito
A NASA lançou em órbita o Relay 2, um satélite experimental de comunicações, em 1964. Era uma versão atualizada do Relé 1, que tinha descolado dois anos antes e foi utilizado para retransmitir sinais entre os EUA e a Europa e transmitir os Jogos Olímpicos de verão de 1964 em Tóquio.
Apenas três anos mais tarde, com a sua missão concluída e os seus dois principais instrumentos avariados, o Relay 2 já se tinha transformado em lixo espacial. Desde então, tem andado sem destino a orbitar o nosso planeta, até que James e os seus colegas o associaram ao estranho sinal que detetaram no ano passado.
Mas será que um satélite morto pode de repente voltar à vida após décadas de silêncio?
Para tentar responder a essa pergunta, os astrónomos escreveram um artigo sobre a sua análise, que foi publicado a 30 de junho na revista The Astrophysical Journal Letters.
Perceberam que a fonte do sinal não era uma anomalia galática distante, mas sim algo próximo, quando viram que a imagem apresentada pelo telescópio - uma representação gráfica dos dados - estava desfocada.
“A razão pela qual estávamos a obter esta imagem desfocada era porque (a fonte) estava no campo próximo da antena - dentro de algumas dezenas de milhares de quilómetros”, disse James. “Quando uma fonte está perto da antena, chega um pouco mais tarde às antenas exteriores e gera uma frente de onda curva, ao contrário de uma frente plana quando está muito longe”.
Este desfasamento nos dados entre as diferentes antenas causou o borrão, por isso, para o eliminar, os investigadores eliminaram o sinal proveniente das antenas exteriores para favorecer apenas a parte interior do telescópio, que está espalhada por cerca de 3,7 quilómetros quadrados no interior da Austrália.
"Quando o detetámos pela primeira vez, parecia bastante fraco. Mas quando aumentámos o zoom, ficou cada vez mais brilhante. O sinal total tem cerca de 30 nanossegundos, ou seja, 30 bilionésimos de segundo, mas a parte principal tem apenas cerca de três nanossegundos, o que está no limite do que o nosso instrumento consegue ver", disse James. “O sinal era cerca de 2.000 ou 3.000 vezes mais brilhante do que todos os outros dados de rádio que o nosso (instrumento) deteta - era de longe a coisa mais brilhante no céu, por um fator de milhares.”
Os investigadores têm duas ideias sobre o que poderá ter causado uma faísca tão poderosa. O principal culpado foi provavelmente uma acumulação de eletricidade estática na pele metálica do satélite, que foi subitamente libertada, disse James.
"Começamos com uma acumulação de eletrões na superfície do objeto espacial. O objeto espacial começa a carregar-se devido à acumulação de eletrões. E continua a carregar-se até que a carga é suficiente para provocar um curto-circuito nalgum componente da nave espacial, e obtém-se uma faísca súbita", explicou. “É exatamente o mesmo que quando esfregamos os pés na carpete e depois fazemos uma faísca com o dedo no nosso amigo”.
Uma causa menos provável é o impacto de um micrometeorito, uma rocha espacial com um tamanho não superior a 1 milímetro (0,039 polegadas): “Um micrometeorito que atinja um objeto espacial (enquanto) viaja a 20 quilómetros por segundo ou mais irá basicamente transformar os detritos (resultantes) do impacto num plasma - um gás incrivelmente quente e denso”, disse James. “E este plasma pode emitir uma pequena explosão de ondas de rádio”.
No entanto, para que esta interação entre micrometeoritos ocorresse, seriam necessárias circunstâncias rigorosas, o que sugere uma menor probabilidade de ser esta a causa, de acordo com a investigação. “Sabemos que as descargas (eletrostáticas) podem ser bastante comuns”, disse James. "No que diz respeito aos humanos, não são de todo perigosas. No entanto, podem absolutamente danificar um objeto espacial".
Um risco de confusão
Uma vez que estas descargas são difíceis de monitorizar, James acredita que o evento do sinal de rádio mostra que as observações de rádio baseadas no solo podem revelar “coisas estranhas que acontecem aos satélites” - e que os investigadores poderiam empregar um dispositivo muito mais barato e fácil de construir para procurar eventos semelhantes, em vez do telescópio que utilizaram. Também especulou que, devido ao facto de o Relay 2 ser um satélite antigo, pode ser que os materiais de que é feito sejam mais propensos a uma acumulação de carga estática do que os satélites modernos, que foram concebidos tendo em conta este problema.
Mas a constatação de que os satélites podem interferir com as observações galáticas também representa um desafio e vem juntar-se à lista de ameaças colocadas pelo lixo espacial. Desde o início da Era Espacial, quase 22 mil satélites entraram em órbita e pouco mais de metade ainda estão a funcionar. Ao longo das décadas, os satélites mortos colidiram centenas de vezes, criando um espesso campo de detritos e dando origem a milhões de pequenos fragmentos que orbitam a velocidades até 18 mil quilómetros por hora.
“Estamos a tentar ver, basicamente, explosões de nanossegundos vindas do Universo e, se os satélites também as puderem produzir, teremos de ter muito cuidado”, disse James, referindo-se à possibilidade de confundir explosões de satélites com objetos astronómicos. “À medida que mais e mais satélites forem surgindo, este tipo de experiência será mais difícil”.
A análise de James e da sua equipa sobre este acontecimento é “abrangente e sensata”, de acordo com James Cordes, Professor de Astronomia George Feldstein da Universidade de Cornell, que não esteve envolvido no estudo. “Dado que o fenómeno das descargas eletrostáticas é conhecido há muito tempo”, escreveu num e-mail enviado à CNN, "penso que a interpretação deles é provavelmente correta. Não tenho a certeza de que a ideia do micrometeoróide, apresentada no artigo como uma alternativa, seja mutuamente exclusiva. A segunda poderia espoletar a primeira".
Ralph Spencer, Professor Emérito de Radioastronomia na Universidade de Manchester, no Reino Unido, que também não esteve envolvido no trabalho, concorda que o mecanismo proposto é exequível, referindo que já foram detetadas anteriormente descargas de faíscas de satélites GPS.
O estudo ilustra como os astrónomos devem ter o cuidado de não confundir as explosões de rádio de fontes astrofísicas com descargas eletrostáticas ou explosões de micrometeoróides, salientaram Cordes e Spencer.
“Os resultados mostram que estes impulsos estreitos vindos do espaço podem ser mais comuns do que se pensava e que é necessária uma análise cuidadosa para mostrar que a radiação provém de estrelas e de outros objectos astronómicos e não de objetos feitos pelo homem perto da Terra”, acrescentou Spencer num e-mail.
“Novas experiências atualmente em desenvolvimento, como a matriz de baixa frequência do Quilómetro Quadrado (SKA-Low), que está a ser construída na Austrália, poderão lançar luz sobre este novo efeito.”
