As explosões rápidas de rádio (FRBs) são um dos mistérios cósmicos mais intrigantes de nosso tempo, e agora os cientistas podem estar um passo mais perto de responder suas causas. Ao estudar várias "cores de rádio" simultaneamente em uma explosão de sinais repetitivos, os astrônomos descartaram o modelo principal de sua origem.
O nome desse fenômeno não deixa muito espaço para a imaginação - rajadas rápidas de rádio são rajadas agudas de ruído de rádio que duram apenas milissegundos. Desde que foram descobertos há alguns anos, os FRBs foram registrados em todos os cantos do céu. Alguns deles são únicos, enquanto outros são repetidos periodicamente ou aparentemente de forma aleatória. O que exatamente os produz permanece desconhecido, mas evidências crescentes apontam para estrelas de nêutrons altamente magnetizadas chamadas magnetares.
Um sinal intrigante é chamado FRB 180916B, que se repete em um ciclo exato de 16 dias, causando uma onda de atividade por quatro dias e, em seguida, dormente por 12 dias. Ele foi rastreado até uma galáxia a cerca de 500 milhões de anos-luz de distância, mas não está claro como o ambiente local se parece em seu ponto de origem.
Como parte do novo estudo, um grupo de astrônomos testou uma hipótese específica sobre por que os sinais se repetem com tanta regularidade. A hipótese é que duas estrelas de nêutrons estão presas em órbita próxima, cada uma emitindo um gás chamado vento estelar. Quando esses ventos colidem, a frente de choque pode produzir emissões como ondas de rádio, e a periodicidade pode ser explicada como o produto de suas órbitas em relação umas às outras. Isso é conhecido como modelo binário ou de vento duplo.
Para testar se este é o caso, os astrônomos estudaram os sinais do FRB 180916B em dois comprimentos de onda diferentes ao mesmo tempo.
“Esperava-se que os fortes ventos estelares do satélite da fonte de emissão de rádio rápida permitissem que a maior parte das emissões de ondas curtas azuis deixassem o sistema”, diz Ines Pastor-Marazuela, autora do estudo. "Mas a radiação mais vermelha e de longo comprimento de onda será bloqueada mais ou mesmo completamente."
Para testar se este é o caso, a equipe de astrônomos usou dois telescópios, LOFAR e o Westerbork Synthesis Radio Telescope (WSRT), ambos na Holanda. Cada um deles observou os mesmos FRBs em diferentes comprimentos de onda - WSRT no comprimento de onda azul mais curto de 21 cm e LOFAR no comprimento de onda vermelho muito longo de 3 m. Mas os resultados foram inesperados.
“Depois de analisarmos os dados e compararmos as duas cores, ficamos muito surpresos”, diz o Pastor-Marazuela. “Os modelos de vento duplo existentes prevêem que as rajadas devem brilhar apenas em azul, ou pelo menos durar muito mais tempo. Mas vimos dois dias de atividade de explosão de rádio azul e, em seguida, três dias de explosão de rádio vermelha. Estamos excluindo os modelos originais agora - algo mais deve estar acontecendo. "
Astrônomos dizem que a descoberta mostra que as fontes de FRB devem estar em um ambiente bastante limpo, livre de obstruções de nuvens de elétrons, como sugerido. Em vez disso, ele aponta para um magnetar isolado que é o culpado dos sinais, o que é consistente com muitas outras observações.
Sem dúvida, os astrônomos continuarão a investigar rajadas de rádio rápidas, gradualmente montando o quebra-cabeça até que tenham uma resposta precisa.
O estudo foi publicado na revista Nature.
2021-08-28 20:10:32
Autor: Vitalii Babkin