Astrônomos encontraram apenas o segundo exemplo de um Fast Radio Burst (FRB) altamente ativo com uma fonte compacta de emissão de rádio mais fraca, mas persistente entre surtos.
© NRAO (ilustração de um magnetar emitindo ondas de rádio)
A descoberta levanta novas questões sobre a natureza destes misteriosos objetos e também sobre a utilidade como ferramentas para o estudo da natureza do espaço intergaláctico.
Os cientistas utilizaram o VLA (Karl G. Jansky Very Large Array) e outros telescópios para estudar o objeto, descoberto pela primeira vez em 2019. O objeto, chamado FRB 190520, foi encontrado pelo FAST (Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope) na China.
Uma explosão no objeto ocorreu no dia 20 de maio de 2019 e foi encontrada em dados deste telescópio em novembro deste ano. Observações de acompanhamento com o FAST mostraram que, ao contrário de muitos outros FRBs, este emite frequentes e repetidas explosões de ondas de rádio.
Observações com o VLA em 2020 assinalaram a localização do objeto que permitiu observações no visível com o telescópio Subaru no Havaí para mostrar que se encontra nos arredores de uma galáxia anã a quase 3 bilhões de anos-luz da Terra. As observações do VLA também descobriram que o objeto emite constantemente ondas de rádio mais fracas entre surtos.
Estas características fazem com que este se pareça muito com o primeiro FRB cuja posição foi determinada também pelo VLA em 2016. Este desenvolvimento foi um grande avanço, fornecendo as primeiras informações sobre o ambiente e distância de um FRB. No entanto, a sua combinação de explosões repetidas e emissão de rádio persistente entre explosões, vindas de uma região compacta, distinguiu o objeto de 2016, chamado FRB 121102, de todos os outros FRBs conhecidos até agora.
As diferenças entre FRB 190520 e FRB 121102 e todos os outros reforçam uma possibilidade sugerida anteriormente de que podem haver dois tipos diferentes de FRBs. Os astrônomos sugerem que podem haver dois mecanismos diferentes que produzem FRBs ou que os objetos que os produzem podem agir de forma diferente em fases diferentes da sua evolução.
Os principais candidatos às fontes de FRBs são as superdensas estrelas de nêutrons que restam depois de uma estrela massiva explodir como uma supernova, ou estrelas de nêutrons com campos magnéticos ultra-fortes, chamadas magnetares.
Uma característica do FRB 190520 põe em causa a utilidade dos FRBs como ferramentas para o estudo do material entre eles e a Terra. Os astrônomos analisam frequentemente os efeitos do material interveniente sobre as ondas de rádio emitidas por objetos distantes para aprenderem mais sobre este material tênue propriamente dito. Um destes efeitos ocorre quando as ondas de rádio passam pelo espaço que contém elétrons livres. Neste caso, as ondas de frequência mais alta viajam mais depressa do que as ondas de frequência mais baixa. Este efeito, denominado dispersão, pode ser medido para determinar a densidade de elétrons no espaço entre o objeto e a Terra, ou, caso a densidade de elétrons seja conhecida ou assumida, fornecer uma estimativa aproximada da distância ao objeto. O efeito é frequentemente utilizado para fazer estimativas da distância a pulsares.
Isso não funcionou para FRB 190520. Uma medição independente da distância com base no desvio Doppler da luz da galáxia provocado pela expansão do Universo colocou a galáxia a quase 3 bilhões de anos-luz da Terra. No entanto, o sinal da explosão mostra uma quantidade de dispersão que normalmente indicaria uma distância de aproximadamente 8 a 9,5 bilhões de anos-luz; significando que há muito material perto do FRB que confundiria qualquer tentativa de o utilizar para medir o gás entre galáxias.
Os astrônomos especularam que FRB 190520 pode ser um "recém-nascido", ainda rodeado por material denso ejetado pela explosão da supernova que deixou para trás a estrela de nêutrons. À medida que este material eventualmente se dissipa, a dispersão do sinal dos surtos também diminuiria. No cenário do "recém-nascido" as explosões repetidas também poderiam ser uma característica dos FRBs mais jovens e diminuir com a idade.
Um artigo foi publicado na revista Nature.
Fonte: National Radio Astronomy Observatory
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