A descoberta de um círculo fantasmagórico gigante no espaço extragaláctico está nos aproximando da compreensão do que essas estruturas misteriosas realmente são.

ORC J0102-2450, conforme visto com ASKAP e sobreposto a outras pesquisas. Crédito: Koribalski et al., ArXiv, 2021

O chamado círculo de rádio ímpar, denominado ORC J0102-2450, junta-se a apenas um punhado de bolhas espaciais previamente descobertas. Dado o baixo tamanho da amostra, a nova descoberta adiciona dados estatísticos importantes que sugerem que esses objetos podem de alguma forma estar relacionados a galáxias. O artigo foi aceito no MNRAS Letters e está disponível no servidor de pré-impressão arXiv.

Você pode gostar de:

Luas de Marte

Noções básicas de como funcionam as chuvas de meteoros

A ciência do spin: asteroseismologistas confirmam que estrelas mais velhas giram mais rápido do que o esperado

A humanidade tem olhado para cima e se questionado sobre o céu por dezenas de milhares de anos, mas mesmo assim, o espaço guarda muitos segredos. Círculos estranhos de rádio - ORCs - só foram descobertos no ano passado, em 2019 observações coletadas pelo Australian Square Kilometer Array Pathfinder (ASKAP), um dos radiotelescópios mais sensíveis do mundo.

Como o nome sugere, eles são aparentemente círculos gigantes de luz relativamente fraca em comprimentos de onda de rádio, aparecendo mais brilhantes nas bordas, como bolhas. Embora objetos circulares sejam relativamente comuns no espaço, os ORCs pareciam não corresponder a nenhum fenômeno conhecido.

Observações de acompanhamento com um arranjo de telescópio diferente confirmaram a presença de dois dos três ORCs originais, enquanto um quarto foi logo encontrado em dados coletados por outro instrumento. Portanto, podemos ter certeza de que não são o resultado de alguma falha ou artefato ASKAP, ou um fenômeno local para o telescópio (como o forno de micro-ondas Murriyang).

Não sabemos a que distância estão os ORCs, o que torna seu tamanho difícil de avaliar, mas encontrar mais deles pode nos dar mais pistas. É aí que ORC J0102-2450 entra em cena.

A ASKAP conduziu uma série de observações do contínuo de rádio entre 2019 e dezembro de 2020. Para encontrar o ORC, uma equipe liderada pelo astrônomo Bärbel Koribalski do CSIRO e da Western Sydney University, na Austrália, combinou oito das imagens do contínuo de rádio, um processo que revela objetos muito fracos para ser visto em apenas uma ou duas imagens.

A partir dos dados combinados, um leve anel emergiu. A comparação com observações de outras pesquisas não revelou radiação em outros comprimentos de onda além do rádio, o que pode ajudar a descartar algumas fontes de emissão.

Curiosamente, no entanto, quase explodindo no centro do ORC, a equipe encontrou algo: uma rádio galáxia elíptica, chamada DES J010224.33-245039.5.

Claro, isso pode ser uma coincidência, mas dois dos outros quatro ORCs descritos no ano passado também tinham uma explosão elíptica de rádio galáxia no meio. A probabilidade de encontrar uma fonte de rádio coincidente aleatoriamente com o centro de um ORC é de uma em algumas centenas, disseram os pesquisadores, quanto mais encontrar três dessas coisas.

Isso sugere que os círculos podem ter algo a ver com radiogaláxias elípticas. Sabemos que as galáxias de rádio costumam ter lóbulos de rádio, enormes estruturas elípticas que emitem apenas em comprimentos de onda de rádio que se expandem em cada lado do núcleo galáctico. Uma possibilidade é que os ORCs sejam esses lóbulos vistos de ponta a ponta, de modo que parecem circulares.

Os ORCs também poderiam, observaram os pesquisadores, ser o produto de uma onda de explosão gigante da galáxia central, mas teria que ser realmente gigante, produzida por algo como a fusão de dois buracos negros supermassivos.

Se qualquer um desses cenários for o caso, o link com a galáxia pode nos ajudar a calcular o tamanho do ORC. No caso do ORC J0102-2450, sabemos a distância até DES J010224.33-245039.5. Essa distância nos dá uma estimativa de tamanho aproximado para ORC J0102-2450 de cerca de 980.000 anos-luz. Se esse tamanho for confirmado, isso pode nos ajudar a aprender mais sobre lóbulos de rádio ou ondas explosivas.

A terceira possibilidade que os pesquisadores consideraram é uma interação entre uma rádio galáxia e o meio intergaláctico, possivelmente envolvendo DES J010224.33-245039.5, embora pareça relativamente improvável que seja capaz de produzir o anel observado, observou a equipe.

Embora o tamanho da amostra ainda seja extremamente pequeno, e não possamos dizer nada com certeza ainda, a descoberta do ORC J0102-2450 aponta para algumas direções promissoras para observação e análise futuras.

Se pudermos encontrar ainda mais ORCs, eles devem ser capazes de ajudar os astrônomos a determinar o quão comuns eles são e encontrar mais semelhanças entre eles que poderiam restringir ainda mais seus mecanismos de potencial formação.

Observações de rádio de baixa frequência e observações de raios-X serão de particular interesse, eles notaram.

"A descoberta de mais ORCs na quantidade cada vez maior de dados contínuos de rádio de campo amplo do ASKAP e de outros telescópios vai mostrar se os cenários acima têm algum mérito, contribuindo para tempos emocionantes na astronomia", escreveu a equipe em seu artigo.

O artigo foi aceito no  MNRAS Letters e está disponível no arXiv.

Fonte: ScienceAlert