Misterioso sinal de rádio no espaço tem o padrão de um batimento cardíaco

CNN , Ashley Strickland
16 jul, 23:00
Misteriosa rajada rápida de rádio no espaço tem o padrão de um ‘batimento cardíaco’

Uma misteriosa explosão de rádio com um padrão semelhante a um batimento cardíaco foi detetada no espaço.

Os astrónomos estimam que o sinal tenha vindo de uma galáxia a cerca de um bilhão de anos-luz de distância, mas a localização exata e a causa da rajada mantêm-se desconhecidas. Um estudo que detalha os resultados foi publicado na quarta-feira na revista Nature.

As rajadas rápidas de rádio, ou FRBs (Fast Radio Bursts), são rajadas intensas de ondas de rádio com apenas milissegundos de duração, com origens desconhecidas. A primeira FRB foi descoberta em 2007, e desde então, centenas destes flashes rápidos e cósmicos têm vindo a ser detetados vindos de vários pontos distantes de todo o universo.

Muitas FRBs libertam ondas de rádio muito brilhantes que duram apenas alguns milissegundos, no máximo, antes de desaparecerem completamente, e sabe-se que cerca de 10% das mesmas se repetem e têm padrões.

As rajadas rápidas de rádio são tão rápidas e inesperadas que são difíceis de observar.

Um recurso utilizado para as detetar é um radiotelescópio designado por Experiência Canadiana de Mapeamento da Intensidade de Hidrogénio, ou CHIME (Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment), no Dominion Radio Astrophysical Observatory, na Columbia Britânica, Canadá.

Este radiotelescópio, em funcionamento desde 2018, observa constantemente o céu e, para além das rajadas rápidas de rádio, é sensível às ondas de rádio emitidas por hidrogénio distante no universo.

Os astrónomos que utilizam o CHIME avistaram algo a 21 de dezembro de 2019, que chamou imediatamente a sua atenção: uma rajada rápida de rádio que foi “peculiar em muitos aspetos”, de acordo com Daniele Michilli, investigadora pós-doutorada no Instituto Kavli do Instituto de Astrofísica e Investigação Espacial do Massachusetts Institute of Technology.

O sinal, denominado FRB 20191221A, durou até três segundos - o que é cerca de 1.000 vezes mais longo do que as típicas rajadas rápidas de rádio.

Michilli estava a monitorizar os dados tal como chegaram do CHIME, quando a rajada ocorreu. Foi a FRB mais duradoura detetada até aos dias de hoje.

“Foi invulgar”, afirmou Michilli. “Não só foi muito longo, durando cerca de três segundos, como houve picos periódicos que foram notavelmente precisos, emitindo cada fração de segundo - boom, boom, boom - como um batimento cardíaco. Esta foi a primeira vez que o próprio sinal foi periódico.”

Embora o FRB 20191221A ainda não se tenha repetido, “o sinal é formado por um seguimento de picos consecutivos que descobrimos estarem separados por ~0,2 segundos”, referiu Michilli num e-mail.

Uma origem desconhecida

A equipa de investigação não conhece a galáxia exata de onde a rajada teve origem e mesmo a estimativa de distância de mil milhões de anos-luz é “muito incerta”, afirmou Michilli. Enquanto o CHIME está preparado para procurar rajadas de ondas de rádio, não é tão bom na localização dos seus pontos de origem.

No entanto, o CHIME está a ser melhorado através de um projeto onde telescópios adicionais, atualmente em construção, observarão em conjunto e serão capazes de triangular rajadas de rádio para galáxias específicas, afirmou Michilli.

Mas o sinal contém pistas sobre de onde veio e o que o pode ter causado.

“O CHIME já detetou muitos FRBs com propriedades diferentes”, acrescentou Michilli. “Temos observado alguns que vivem dentro de nuvens muito turbulentas, enquanto outros parecem estar em ambientes limpos. Das propriedades deste novo sinal, podemos dizer que em redor desta origem, há uma nuvem de plasma que deve ser extremamente turbulenta.”

Quando os investigadores analisaram o FRB 20191221A, o sinal era semelhante às emissões libertadas por dois tipos diferentes de estrelas de neutrões, ou aos restos densos após a morte de uma estrela gigante, chamados pulsares de rádio e magnetares.

Os magnetares são estrelas de neutrões com campos magnéticos incrivelmente poderosos, já os pulsares de rádio libertam ondas de rádio que parecem pulsar à medida que a estrela de neutrões gira. Ambos os objetos estelares criam um sinal semelhante ao feixe de luz intermitente de um farol.

A rajada rápida do rádio parece ser mais de um milhão de vezes mais brilhante do que estas emissões. “Acreditamos que este novo sinal possa ser um magnetar ou um pulsar sobre esteroides", afirmou Michilli.

A equipa de investigação continuará a utilizar o CHIME para monitorizar os céus em busca de mais sinais desta rajada de rádio, bem como outros com um sinal semelhante e periódico. A frequência das ondas de rádio e a forma como estas mudam poderia ser usada para ajudar os astrónomos a aprender mais sobre a taxa de expansão do universo.

“Esta descoberta levanta a questão do que poderia causar este sinal extremo que nunca observámos antes, e como podemos usar este sinal para estudar o universo”, disse Michilli. “Os telescópios futuros prometem descobrir milhares de FRBs por mês, e nessa altura poderemos encontrar muitos mais destes sinais periódicos.”

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