Algo realmente quer nossa atenção. Um objeto liberou 1.652 rajadas rápidas de rádio em 47 dias

Algo realmente quer nossa atenção. Um objeto liberou 1.652 rajadas rápidas de rádio em 47 dias

13/01/2022 0 Por Jonas Estefanski

Os fenômenos energéticos conhecidos como Fast Radio Bursts (FRBs) são um dos maiores mistérios cósmicos da atualidade. Esses misteriosos flashes de luz são visíveis na parte das ondas de rádio do espectro e geralmente duram apenas alguns milissegundos antes de desaparecer para sempre. Desde que o primeiro FRB foi observado em 2007, os astrônomos esperavam o dia em que instrumentos com sensibilidade suficiente seriam capazes de detectá-los regularmente.

Esse dia chegou com a conclusão do 500-Meter FAST Radio Telescope (também conhecido como Tianyan, “Olho do Céu”). Desde que iniciou suas operações, este observatório expandiu enormemente o número de FRBs detectados. De fato, de acordo com pesquisas lideradas pelos Observatórios Astronômicos Nacionais da Academia Chinesa de Ciências (NAO/CAS), o observatório detectou um total de 1.652 explosões independentes de uma única fonte em 47 dias.

A pesquisa, que apareceu recentemente na revista Science, foi conduzida por pesquisadores do projeto Commensal Radio Astronomy FAST Survey (CRAFTS). O CRAFTS inclui pesquisadores do Cornell Center for Astrophysics and Planetary Science, do Max-Planck-Institut für Radioastronomie, da Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization (CSIRO) e de várias universidades na China, Austrália e Estados Unidos.

Para quebrar esse fenômeno, os FBRs são altamente energéticos, produzindo um ano de produção solar no espaço de milissegundos. Em casos raros, os astrônomos encontraram explosões que se repetiam na natureza, o que lhes permitiu realizar estudos de acompanhamento. Embora a origem dessas explosões ainda seja desconhecida, as possíveis explicações variam de estrelas de nêutrons hipermagnetizadas e buracos negros a cordas cósmicas que sobraram do Big Bang e até transmissões alienígenas!

Essa explicação exótica é especialmente atraente quando se trata de FRBs repetidos, pois a repetição se presta a explicações artificiais. Isso inclui o sinal designado FRB 121102, que foi originalmente detectado em 2012 e é o primeiro repetidor conhecido e o primeiro FRB bem localizado. Esse sinal não apenas foi rastreado até uma galáxia anã a 3 bilhões de anos-luz de distância, mas está explodindo repetidamente em intervalos bastante regulares.

Observações anteriores determinaram que ele se repete em um ciclo de 157 dias que consiste em uma fase inativa de 67 dias, seguido por um período de 90 dias em que emitiria repetidamente intensas explosões de rádio. Nos últimos anos, Pei Wang e as muitas instituições participantes do projeto do telescópio FAST monitoraram FRB 121102 e registraram várias rajadas repetidas – uma que consistia em 20 pulsos em um dia e outra onde 12 rajadas foram observadas em duas horas.

A partir deles, Wang e seus colegas conseguiram refinar as estimativas do ciclo do FRB 121102, que agora eles colocam em 156,1 dias. Mas quando eles examinaram os dados de back-end obtidos pelo FAST durante sua fase de comissionamento, eles notaram que o FRB 121102 experimentou um período de atividade verdadeiramente enérgico. Durante os três meses, de 29 de agosto a 29 de outubro de 2019, o FAST detectou nada menos que 1.652 rajadas independentes em 59,5 horas, abrangendo 47 dias.

Embora a taxa de pulsos de rádio tenha variado ao longo desse tempo, um recorde de 122 rajadas ocorreu durante o horário de pico – a maior taxa de eventos já observada em um FRB. Com base nas rajadas detectadas, os pesquisadores determinaram que eles têm uma equivalência de energia de pico de 480 Nonillion (4,8 × 1037) ergs a 1,25 GHz, abaixo do qual a detecção de rajadas é suprimida. Como o Dr. Wang disse em um comunicado da CAS Newsroom:

“A energia total deste conjunto de rajadas já soma 3,8% do que está disponível a partir de um magnetar e nenhuma periodicidade foi encontrada entre 1 ms e 1000 s, o que restringe severamente a possibilidade de que o FRB 121102 venha de um objeto compacto isolado. ”

Eles também determinaram que a distribuição de energia das rajadas é de natureza bimodal, o que significa que elas são distribuídas de duas maneiras, dependendo do nível de energia. Em outras palavras, eles descobriram que pulsos FRB mais fracos são mais aleatórios, enquanto pulsos fortes ocorrem com maior consistência. Além disso, esses resultados mais recentes também permitiram que a equipe investigasse a gama de causas teóricas e as reduzisse.

Por um lado, a falta de periodicidade (ou quase-periodicidade) deste FRB repetido desafia a noção de que resulta de um único objeto compacto rotativo (também conhecido como buraco negro ou estrela de nêutrons). Em segundo lugar, a alta taxa de explosão desfavorece mecanismos de alta energia ou inventados, o que lança dúvidas sobre as teorias da agência alienígena. Mas acima de tudo, eles descobriram que a alta cadência dessas rajadas (onde muitas acontecem ao longo de intervalos de uma hora) facilitará futuros estudos estatísticos.

Basicamente, eles antecipam que os astrônomos poderão conduzir investigações sobre a natureza periódica dessas explosões, com pesquisas que duram entre 1 milissegundo e 1000 segundos. Além disso, eles antecipam que o telescópio FAST desempenhará um papel vital. “Como a maior antena do mundo, a sensibilidade do FAST prova ser propícia para revelar os meandros dos transientes cósmicos, incluindo FRBs”, disse o Prof. Li.

Em notícias mais recentes, o projeto CRAFTS relatou a descoberta de seis novos FRBs, incluindo um repetidor semelhante ao FRB 121102. Essas e outras fontes de rádio estão catalogadas no site do CRAFTS.