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Centenas de explosões cósmicas estão ligadas a misteriosas rajadas de rádio

Pense em um temperamento cósmico birrento. Uma série de explosões cósmicas foi rastreada e, então, associada a uma misteriosa e cíclica rajada rápida de rádio no espaço chamada FRB 121102.

Usando o Radiotelescópio Esférico com Abertura de 500 metros (FAST, como é conhecido o equipamento chinês), pesquisadores detectaram 1.652 rajadas independentes ao longo de 47 dias, entre 29 de agosto e 29 de outubro de 2019. Esse é o maior grupo de rajadas rápidas de rádio já registrado.

Um estudo detalhando essas descobertas foi publicado na última quarta-feira (13) na revista científica Nature.

Rajadas rápidas de rádio, ou FRBs (na sigla em inglês), são emissões de ondas de rádio no espaço com durações de milissegundos. Alguns astrônomos conseguiram rastreá-las de volta até suas galáxias natais. Cientistas ainda precisam determinar as causas desses lampejos.

As rajadas rápidas de rádio são capazes de produzir o equivalente à energia que nosso sol emite em um ano.

Rajadas individuais de rádio são emitidas uma vez e não se repetem. Mas as rajadas de rádio rápidas cíclicas são famosas por enviar ondas curtas e enérgicas várias vezes. A FRB 121102 é conhecida como uma rajada rápida cíclica de rádio desde 2016.

Durante testes com o FAST, enquanto estava comissionado, pesquisadores notaram que a FRB 121102 estava flamejando frequentemente e enviando sinais de rádio com uma cadência variada. Um total de 122 emissões foram registradas durante o horário de pico – a maior taxa já vista para qualquer rajada rápida de rádio. As 1.652 rajadas individuais aconteceram durante um total de 59,5 horas espalhadas ao longo de 47 dias.

“Essa foi a primeira vez que a fonte de uma FRB foi estudada com tantos detalhes”, disse em comunicado o coautor do estudo Bing Zhang, um astrofísico e distinto professor na Universidade de Nevada, em Las Vegas. “Esse grande conjunto de explosões ajudou nossa equipe a aprimorar como nunca a energia característica e a distribuição de energia das FRBs, o que joga nova luz sobre o motor que alimenta esse misterioso fenômeno.

A energia dos sinais “restringe muito a possibilidade de o FRB 121102 vir de um objeto compacto isolado”, disse em comunicado o coautor do estudo Wang Pei, um professor assistente dos Observatórios Nacionais Astronômicos da Academia Chinesa de Ciências.

Enquanto algumas pessoas preferem a ideia de que aliens possam ser a fonte dessas rajadas, cientistas estão olhando em buracos negros ou estrelas de nêutrons hiper magnetizadas conhecidas como magnetares.

Magnetares são estrelas densas, quase do tamanho de uma cidade como Chicago ou Atlanta, com o mais forte campo magnético já encontrado no universo. Cientistas acreditam que as rajadas podem ter sido criadas nos campos magnéticos das magnetares.

Em 2017 a FRB 121102 se torou a primeira rajada cíclica de rádio rastreada até a fonte: uma pequena galáxia anã a mais de 3 bilhões de anos-luz. Pesquisadores ainda identificaram um padrão nas rajadas em 2020. Durante o padrão cíclico, as rajadas de rádio são emitidas durante uma janela de 90 dias, seguidos por um silencioso período de 67 dias. Esse padrão se repete a cada 157 dias.

Telescópio FAST
Ilustração inspirada em “Uma Terra Vasta”, do pintor Wang Ximeng, mostrando o radiotelescópio FAST captando rajadas rápidas de rádio / NAOC

Observações anteriores revelaram que, geralmente, quando elas repetem, é esporádico ou em um agrupamento.

Com esse novo e impressionante conjunto de atividades da FRB 121102, pesquisadores podem entender melhor a energia associada a esses lampejos. Isso pode ajudar cientistas a saberem mais sobre as potenciais fontes de rajadas rápidas de rádio.

Rajadas rápidas de rádio só foram descobertas em 2007. Em 2016, cientistas descobriram que elas poderiam se repetir. Agora, também sabemos que elas podem ter padrões.

A Pesquisa Comensal de Radioastronomia do FAST ajudou a encontrar seis rajadas rápidas de rádio, incluindo uma cíclica como a FRB 121102.

“Como se trata da maior antena do mundo, a sensibilidade do FAST se prova propícia para revelar complexidades de transientes cósmicos, incluindo FRBs”, disse Li Di, autor líder do estudo e professor nos Observatórios Nacionais Astronômicos da Academia Chinesa de Ciências, em um comunicado.

(Texto traduzido. Leia o original aqui.)


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