Astrônomos detectam misteriosas explosões de rádio no espaço que se repetem , Repetição de explosão de rádio cósmica acrescenta mistério às suas origens!

As “explosões rápidas de rádio” (FRB na sigla em inglês) deixam os astrônomos fascinados. Mas, apesar de uma década de observações, nem todo mundo tem certeza de que elas são reais. Um estudo na revista Nature relata a primeiríssima FRB recorrente já detectada, e pode acalmar o ceticismo de muitos.

“Eu acho que isso é bem formidável”, diz Peter Williams, astrônomo do Centro de Harvard para Astrofísica, ao Gizmodo. “Por muito tempo, eu não tinha certeza de que essas coisas eram realmente astrofísicas. Este artigo resolve a questão.” E Williams (que não estava envolvido neste estudo) é bastante cético sobre explosões de rádio.

FRBs são pulsos de rádio de alta energia com origem desconhecida, que se espalham no céu por uma fração de segundo. A explosão recorrente, chamada FRB 121.102, foi detectada por uma equipe internacional de astrônomos usando o radiotelescópio mais sensível do mundo, o Observatório de Arecibo em Porto Rico.

Esta é a primeira FRB recorrente já observada, e também é a primeira FRB vista em um local diferente do Observatório Parkes na Austrália – onde foram detectadas as dezesseis explosões de rádio que conhecemos.

“O Parkes tem um campo de visão amplo, mas sensibilidade baixa”, diz Jason Hessels, pesquisador do Instituto Holandês para Radioastronomia e coautor do estudo, ao Gizmodo. “O Arecibo tem um campo de visão pequeno, mas uma vez que você encontra algo, é possível ir mais fundo.”

Explosões recorrentes

Hessels e seus colaboradores acharam a FRB 121.102 em 2012 durante uma pesquisa sobre pulsares, restos de estrelas em rápida rotação que emitem feixes de energia de rádio. “A sabedoria convencional prevê que essa fonte não ia se repetir”, diz Hessels. “Mas nós decidimos passar algum tempo confirmando isso.”

A equipe de Hessels fez observações adicionais no ano passado, e ficou surpresa ao descobrir não apenas uma ou duas, mas dez explosões de rádio adicionais. Elas ocorreram na mesma região do céu, e tinham a mesma “medida de dispersão”, uma métrica que diz a astrônomos como as ondas de rádio distantes viajaram até alcançar os nossos receptores. “Isto identifica inequivocamente a FRB 121.102 como recorrente”, escrevem Hessels e seus coautores.

11 rajadas da FRB 121.102, mostradas como uma função da frequência de rádio observada. Imagem por Paul Scholz

E isso, por sua vez, ajuda a entender o que estaria causando tais rajadas misteriosas de energia. As possíveis fontes podem ser pulsares, a fusão de estrelas de nêutrons, ou supernovas. “Basicamente, o que está produzindo FRBs recorrentes não está sendo destruído”, diz Hessels. “Este é um insight muito importante.”

Mas a descoberta fica ainda mais interessante: as rajadas não vêm em intervalos regulares. Em vez disso, elas estão agrupadas no tempo. “Em uma observação, vimos seis pulsos dentro de dez minutos”, diz Hessels, “e há muitas observações em que não vimos nenhum pulso”.

Ele acrescenta: “a outra coisa realmente estranha sobre as rajadas recorrentes é que elas têm espectros muito diferentes”.

De onde vêm?

Então, nós estamos olhando para pulsos de alta energia e altamente variáveis que ocorrem em intervalos aleatórios. O que poderia estar causando algo assim? Hessels e seus coautores discutem uma possibilidade intrigante: uma estrela morta de rotação rápida e insanamente densa, com um campo magnético mil trilhões de vezes maior que o nosso.

Chamado de magnetar, este é um tipo muito especial e exótico de estrela de nêutrons. Se você fosse tolo o suficiente para se aproximar dele em uma nave espacial, cada átomo em seu corpo seria esticado numa haste em forma de lápis.

De acordo com Hessels, é possível que as FRBs recorrentes sejam causadas por “sismos estelares” – espécie de terremoto numa estrela, causado pelo reajuste rápido no campo magnético de uma estrela de nêutrons.

Antes que eles possam ter certeza, Hessels e sua equipe precisam descobrir exatamente de onde estão vindo as FRBs no espaço. “Se conseguirmos localizar o sinal em outra galáxia e ter uma ideia da distância, então nós realmente saberemos quanta energia está envolvida”, diz ele.

Mas descobrir a localização de uma FRB não é tarefa fácil. Um estudo recente alega ter identificado a origem de uma FRB no espaço pela primeira vez: a FRB 150418 estaria em uma galáxia a seis bilhões de anos-luz. Infelizmente, as conclusões da equipe começaram a se desfazer na última semana.

Peter Williams, juntamente ao astrônomo Edo Berger de Harvard, encontraram novas evidências que aparentemente invalidam quaisquer associações entre a FRB 150418 e este local em particular. “Eu ainda estou relutante em dizer que desacreditamos o estudo, mas acho que já levantamos questões”, afirma Williams.

Evan Keane, principal autor do estudo sendo questionado, se recusou a comentar. “É claro que estamos cientes da análise por Williams e Berger, e de fato estamos realizando nossos próprios estudos”, escreveu ele ao Gizmodo por e-mail. “Quando tivermos terminado e considerarmos todos os aspectos em questão, certamente vamos relatar nossas descobertas.”

Os astrônomos pegaram uma explosão repetida de rádio rápido pela primeira vez. Este achado é o terceiro artigo em tantas semanas para especular sobre as origens desses sinais misteriosos, e é contradiz algumas das observações anteriores.

Rajadas de rádio rápido (FRB) durar apenas alguns milissegundos e parecem vir de galáxias distantes. Até agora os astrónomos têm manchado apenas uma dúzia ou assim, mas Jason Hessels do Instituto Holandês para a Rádio Astronomia e seus colegas disseram ter visto mais de 10, todos provenientes da mesma direção como um manchado em 2012.

A explosão original, conhecida como FRB 121102, foi apanhada pelo radiotelescópio Arecibo em Porto Rico. As observações de seguimento inicial não detectaram nada, mas em maio e junho de 2015 a equipe descobriu 10 rajadas adicionais, para sua surpresa. "É justo dizer que estávamos esperando para não ver nenhum", diz Hessels.

Encontrar FRBs que repetem fornece uma pista para suas origens. "Isso nos diz que não foi uma espécie de explosão catastrófica que destruiu a fonte", diz Hessels, como a fusão de duas estrelas de nêutrons.

Em vez disso, ele acha que o sinal tem de vir de uma fonte rotativo que joga repetidamente ondas de rádio em nossa direção, semelhante aos pulsares observados na nossa galáxia. "Se é fora de nossa galáxia, que parece ser, deve ser algo como um pulsar em esteróides," diz.

Conflito cósmico

O resultado contradiz um artigo publicado na semana passada por Evan Keane no Observatório do Banco Jodrell no Reino Unido e seus colegas. Eles relataram uma conexão entre um FRB e uma galáxia distante com um rádio "arrebol", que eles acreditam que era susceptível de ser causada pelo tipo de fusão catastrófica observação de Hessels exclui.

"Ou uma das duas coisas está incorreta, ou existem dois tipos diferentes", diz Hessels. Isso não é sem precedentes - sinais semelhantes conhecidas como explosões de raios gama intrigado os astrônomos até que perceberam que as rajadas veio em ambas as variedades curtas e longas.

Esta semana, Peter Williams , do Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica e seus colegas também relataram ter visto um segundo arrebol da galáxia de Keane, que não deve acontecer se uma fusão é a causa . Poderia ser apenas uma coincidência, caso em que não sabemos se a causa cataclísmica é possível. "Eu não acho que o papel da semana passada fornece qualquer evidência de uma forma ou de outra", diz Williams sobre o papel de Keane, mas o artigo de Hessels deixa claro que deve haver uma fonte de repetição de FRBs. "Detectar este sinal de repetição é fundamentalmente um resultado mais robusto."

Em última análise, os astrônomos precisam fazer mais medições desses sinais fugazes para descobrir o quebra-cabeça. Arecibo é o radiotelescópio mais sensível do mundo, o que poderia ser o motivo pelo qual é o único a pegar repetidos FRBs.

Apontar na direção de outros FRBs deve esclarecer as coisas, diz Hessels. "Se, para mais algumas dessas fontes, pudermos encontrar rajadas adicionais, então ficará bastante plausível que todos eles repitam", diz ele. "É apenas uma questão de sensibilidade e quanto tempo você espera."