As FRBs (Fast Radio Bursts, em português "rajadas rápidas de rádio") são breves e brilhantes explosões de ondas de rádio emitidas por objetos extremamente compactos, como estrelas de nêutrons e possivelmente buracos negros.
© MIT (ilustração de estrela de nêutrons emitindo um feixe de rádio)
Estes "fogos de artifício" fugazes duram apenas um milésimo de segundo e podem transportar uma enorme quantidade de energia, suficiente para ofuscar brevemente galáxias inteiras.
Desde que a primeira rajada rápida de rádio foi descoberta em 2007, os astrônomos detectaram milhares de FRBs, cujas localizações vão desde o interior da Via Láctea até 8 bilhões de anos-luz de distância. A forma exata como estas explosões cósmicas de rádio são lançadas é uma incógnita ainda muito debatida.
Agora, astrônomos do MIT (Massachusetts Institute of Technology) descobriram as origens de pelo menos uma rajada rápida de rádio usando uma nova técnica que poderá fazer o mesmo com outras FRBs. Este novo estudo centrou-se na FRB 20221022A, uma rajada rápida de rádio anteriormente descoberta e detectada numa galáxia a cerca de 200 milhões de anos-luz de distância.
Os cientistas estudaram as alterações no brilho da FRB e determinaram que a rajada deve ter tido origem na vizinhança imediata da sua fonte, e não muito mais longe, como alguns modelos previram. A equipe estima que FRB 20221022A explodiu a partir de uma região extremamente próxima de uma estrela de nêutrons, no máximo a 10.000 quilômetros de distância. A uma distância tão curta, a rajada deve ter surgido da magnetosfera da estrela de nêutrons, uma região altamente magnética que rodeia imediatamente a estrela ultracompacta. Nestes ambientes das estrelas de nêutrons, os campos magnéticos estão realmente no limite do que o Universo pode produzir.
As detecções de rajadas rápidas de rádio têm aumentado nos últimos anos devido ao CHIME (Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment). A rede de radiotelescópios é composta por quatro grandes receptores estacionários, cada um com a forma de um meio tubo, que estão sintonizados para detectar emissões de rádio dentro de uma gama altamente sensível a FRBs. Desde 2020, o CHIME detectou milhares de FRBs em todo o Universo.
A equipe pensou que, se conseguissem estimar o grau de cintilação de uma FRB, poderiam determinar o tamanho relativo da região de onde a FRB teve origem. Quanto menor for a região, mais próxima estará a rajada da sua fonte e mais provável que tenha vindo de um ambiente magneticamente turbulento. Quanto maior for a região, mais longe estará a rajada, apoiando a ideia de que as FRBs têm origem em ondas de choque longínquas.
Os resultados excluem a possibilidade da FRB 20221022A ter emergido da periferia de um objeto compacto. Em vez disso, os estudos provam pela primeira vez que as rajadas rápidas de rádio podem ter origem muito perto de uma estrela de nêutrons, em ambientes magnéticos altamente caóticos.
Esta pesquisa irá provavelmente inspirar estudos de seguimento de comportamentos semelhantes em outras FRBs e levar a esforços teóricos para reconciliar as diferenças nos seus sinais polarizados.
Um artigo foi publicado na revista Nature.
Fonte: Massachusetts Institute of Technology
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