Uma estranha rajada rápida de rádio foi vista explodindo repetidamente.

Crédito da imagem: Stocktrek Images / Getty Images

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Astrônomos viram um misterioso objeto cósmico disparar 1.652 rajadas de energia em um curto período de tempo. Embora os pesquisadores ainda estejam perplexos quanto ao que causou as erupções repetidas, eles esperam que as observações os ajudem a chegar mais perto de uma resposta.

A entidade em questão é chamada de rajada rápida de rádio (FRB), um fenômeno enigmático observado pela primeira vez em 2007. Os FRBs produzem pulsos na parte de rádio do espectro eletromagnético; esses pulsos duram apenas alguns milésimos de segundo, mas produzem tanta energia quanto o sol em um ano.

Alguns FRBs emitem energia apenas uma vez, mas várias, incluindo um objeto chamado FRB 121102, localizado em uma galáxia anã com 3 bilhões de anos-luz de distância, são conhecidos por repetir suas explosões. Usando o rádio-telescópio esférico de abertura de quinhentos metros (FAST) na China, uma equipe de cientistas decidiu conduzir um estudo extensivo desse FRB repetitivo.

O objetivo da campanha era apenas reunir dados de rotina sobre essa entidade em particular, disse Bing Zhang, astrofísico da Universidade de Nevada, em Las Vegas. “Inicialmente, era apenas coleta de sinais.”

O FAST é o radiotelescópio mais sensível do mundo, acrescentou Zhang, para que possa detectar coisas que os observatórios anteriores podem ter perdido. Durante cerca de 60 horas, os pesquisadores observaram o FRB 121102 explodir 1.652 vezes, às vezes até 117 vezes por hora, muito mais do que qualquer FRB de repetição conhecido anteriormente. Os resultados da equipe apareceram em 13 de outubro na revista Nature. 

A maioria dos FRBs ocorre no universo distante, o que os torna difíceis de estudar. Mas em 2020, os astrônomos encontraram uma FRB dentro da nossa galáxia, a Via Láctea, permitindo-lhes determinar que a fonte era um tipo de estrela morta chamada magnetar. 

Os magnetares são formados a partir de cadáveres estelares ultradensos conhecidos como estrelas de nêutrons. Embora todas as estrelas de nêutrons tenham fortes campos magnéticos, algumas são discrepantes com campos magnéticos especialmente intensos que podem distorcer seu comportamento, tornando-os magnetares. Se todos os FRBs são magnetares, ainda não foi determinado.

Também não se sabe como os magnetares dão origem aos FRBs. Mas se o FRB 121102 é um magnetar, os dados que Zhang e seus colegas coletaram sugerem que as explosões rápidas estão acontecendo na própria superfície da estrela, e não no gás e poeira ao redor. 

Os campos magnéticos extremos dos magnetares, trilhões de vezes mais fortes do que os da Terra, às vezes podem sofrer episódios violentos que enviam rajadas energéticas. Astrônomos que estudam FRBs suspeitam que estão detectando ondas de rádio a partir dessa explosão inicial ou de quando essas explosões atingem o material ao redor de uma estrela, produzindo ondas de choque poderosas, disse Zhang.

Mas o FRB 121102 tinha algumas vezes explosões que aconteciam em rápida sucessão, apenas alguns milhares de segundos uma após a outra. Isso significa que eles não podem ter vindo do gás e da poeira ao redor, acrescentou Zhang. Isso porque esse material interestelar precisaria de tempo para aquecer, permitindo que ele disparasse ondas de rádio, mas depois também esfriasse novamente antes que pudesse liberar outra explosão, disse ele. Vários milésimos de segundo não são longos o suficiente para que esse processo ocorra repetidamente.

"De alguma forma, essa fonte é muito, muito boa em explodir", disse Victoria Kaspi, astrofísica da Universidade McGill em Montreal que estuda FRBs, mas não estava envolvida no novo trabalho. "E faz isso como um padrão, como parte de sua existência."

É possível que muitos FRBs repetidos estejam produzindo um grande número de explosões, e é somente por causa da incrível sensibilidade do FAST que a equipe foi capaz de capturar tanta atividade do FRB 121102, acrescentou ela.

Embora os dados sejam uma marca a favor da interpretação magnetar dos FRBs, eles são conhecidos por produzir tais explosões energéticas, então as descobertas ainda não são conclusivas, disse Kaspi. O magnetar encontrado no ano passado em nossa galáxia não emite tantas explosões em um curto espaço de tempo. Mas isso pode ser porque é mais velho, e talvez magnetares mais jovens possam corresponder às observações do FRB 121102, acrescentou ela.

"A questão agora é para os teóricos", que precisam determinar se jovens magnetares estão ativos o suficiente para explodir repetidamente dessa forma, disse Kaspi.

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Referência:

MANN, Adam. Weird cosmic object keeps exploding over and over again, and scientists don't know why. Live Science, 01, nov. 2021. Disponível em: <https://www.livescience.com/cosmic-object-exploding>. Acesso em: 02, nov. 2021.