Weird space radio signal tracked to its source for the first time

Imagem padrão do New Scientist

Ilustração dos campos magnéticos de um magnetar e uma explosão de radiação

Equipe de Design Gráfico da McGill University

Pela primeira vez, rastreamos uma estranha explosão de ondas de rádio – chamada de explosão rápida de rádio – de volta à sua origem, resolvendo um grande mistério cósmico. A explosão veio de um magnetar, que é uma estrela de nêutrons com um forte campo magnético.

Estouros de rádio rápidos, ou FRBs, são flashes incrivelmente poderosos de ondas de rádio que vêm principalmente de galáxias distantes. Desde que o primeiro foi descoberto em 2007, muitas explicações para eles foram apresentadas. No entanto, como tendem a vir de muito longe, nunca houve evidências suficientes para determinar o que exatamente os estava causando. Alguns FRBs foram rastreados até suas galáxias hospedeiras, mas sua origem não foi identificada.

Em abril, os astrônomos encontraram um FRB vindo de dentro de nossa própria galáxia pela primeira vez, permitindo que eles olhassem mais de perto. Várias equipes de pesquisadores examinaram a área de onde surgiu e descobriram que a explosão se originou de um magnetar chamado SGR 1935 + 2154. Embora os magnetares tenham sido os contendores favoritos para explicar os FRBs, esta é a primeira evidência de que eles podem produzir ondas de rádio com energias altas o suficiente para explicar os sinais.

Esta explosão, conhecida como FRB 200428, está a cerca de 30.000 anos-luz de nós, enquanto as outras que detectamos estavam a milhões a bilhões de anos-luz de distância. “É a ponte entre a atividade em nossa própria galáxia e esses eventos estranhos de muitos anos-luz de distância”, disse Brian Metzger, da Columbia University em Nova York, que não estava envolvido neste trabalho.

A proximidade dessa explosão fez com que parecesse extremamente brilhante. “É muito mais brilhante do que qualquer outro objeto de rádio no espaço, por uma grande margem”, diz Bing Zhang, da Universidade de Nevada, Las Vegas, um dos pesquisadores que ajudou a conectar o FRB à sua fonte magnetar.

A explosão tinha uma energia cerca de três vezes a emitida a cada segundo pelo sol, e era muito mais brilhante do que qualquer onda de rádio já observada de um magnetar antes, embora não liberasse tanta energia quanto qualquer um dos FRBs fora de nossa galáxia.

Isso pode significar que os outros FRBs que vimos são produzidos por magnetares mais ativos que podem emitir explosões mais poderosas. “Se todos os FRBs são produzidos por magnetares, eles não podem ser todos magnetares antigos e lentos como este”, diz Zhang. “Alguns devem ser jovens, o que significa décadas ou séculos de idade, em vez de milhares de anos ou dezenas de milhares.”

No entanto, também é possível que nem todos os FRBs venham de magnetares. “Quando falamos sobre FRBs, dizemos como se fosse um objeto, mas não são objetos, são rajadas, e acho que seremos capazes de ver essas rajadas de uma série de outros tipos de objetos além de apenas magnetares ”, disse Amanda Weltman, da Universidade da Cidade do Cabo, na África do Sul.

Tem havido indícios de que existem diferentes tipos de FRB: alguns parecem se repetir, explodindo continuamente, enquanto outros podem piscar apenas uma vez. Além disso, os poucos FRBs que foram rastreados até suas galáxias hospedeiras parecem residir em uma variedade de ambientes.

Este único burst não nos permitirá responder à questão de se existem muitos tipos de objetos que fazem FRBs, mas pode nos ajudar a entender os detalhes de um tipo. “Mesmo se todos eles vierem de magnetares, existem várias maneiras diferentes de um magnetar produzir essa radiação e, esperançosamente, isso nos ajudará a começar a arbitrar entre eles”, diz Metzger.

Os astrônomos estarão observando os outros magnetares conhecidos em nossa galáxia em busca de mais chamas, diz Weltman. “Para ver uma explosão rápida como essa, você tem que estar com o seu telescópio olhando na direção certa no momento certo – a sorte não tem fim”, diz ela. “Este é apenas o começo para a ciência FRB. Eu acho que haverá dezenas de milhares observados em diferentes galáxias dentro de alguns anos. ”

Assim que tivermos uma amostra maior de FRBs e um melhor controle de toda a amplitude de seu comportamento, será muito mais fácil determinar o que está criando todos e como. Essa descoberta resolve apenas parte do mistério do FRB, mas é um sinal de que em breve seremos capazes de montar o resto do quebra-cabeça.

Referência do jornal: Natureza, DOI: 10.1038 / s41586-020-2863-y

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