Astrônomos rastreiam e descobrem origem de sinal misterioso de rádio

Astrônomos rastrearam uma das mais poderosas e distantes explosões de rádio rápidas que já foram detectadas e descobriram que elas vêm de uma origem incomum: um raro grupo de galáxias “semelhantes a uma bolha”. As descobertas foram apresentadas na terça-feira (9), durante a 243ª reunião da Sociedade Astronômica Americana em Nova Orleans, Estados Unidos.

A descoberta pode lançar mais luz sobre o que causa as misteriosas explosões de ondas de rádio, que intrigam os cientistas há anos.

Explosões rápidas de rádio, ou FRBs, são rajadas intensas de ondas de rádio com duração de milissegundos e origens desconhecidas. O primeiro FRB foi descoberto em 2007 e, desde então, centenas destes flashes cósmicos rápidos foram detectados vindos de pontos distantes do universo.

Astrônomos usaram imagens do Telescópio Espacial Hubble para revelar que a rápida explosão de rádio veio de um grupo de pelo menos sete galáxias que estão tão próximas umas das outras que todas poderiam caber dentro da Via Láctea.

O sinal intenso, nomeado como FRB 20220610A, foi detectado pela primeira vez em 10 de junho de 2022 e viajou 8 bilhões de anos-luz para chegar à Terra. Um ano-luz é a distância que a luz percorre em um ano, ou 5,88 trilhões de milhas (9,46 trilhões de quilômetros).

Tal explosão rápida de rádio durou menos de um milissegundo, mas foi quatro vezes mais energética do que os FRBs detectados anteriormente. A explosão liberou o equivalente às emissões energéticas do nosso Sol ao longo de 30 anos, de acordo com um estudo inicial publicado em outubro. Muitos FRBs emitem ondas de rádio brilhantes que duram no máximo alguns milissegundos antes de desaparecerem, o que os torna difíceis de observar.

No entanto, radiotelescópios provaram ser úteis no rastreamento do caminho dos rápidos flashes cósmicos. Pesquisadores usaram o Australian Square Kilometer Array Pathfinder, ou ASKAP, radiotelescópio na Austrália Ocidental e o Very Large Telescope, do Observatório Europeu do Sul, no Chile, para determinar onde a explosão enigmática se originou.

As observações levaram os cientistas a uma bolha celestial gigante, que inicialmente se pensava ser uma única galáxia irregular ou um grupo de três galáxias em interação.

Um grupo galáctico incomum

As galáxias do grupo parecem estar interagindo e podem até estar em processo de fusão, o que pode ter desencadeado a rápida explosão de rádio, segundo os pesquisadores.

“Sem as imagens do Hubble, ainda permaneceria um mistério se este FRB se originou de uma galáxia monolítica ou de algum tipo de sistema em interação”, disse a principal autora do estudo, Alexa Gordon, estudante de doutorado em astronomia na Weinberg College of Arts da Northwestern University em comunicado.

“São esses tipos de ambientes que nos levam a uma melhor compreensão do mistério das FRBs”, complementou ela.

O grupo galáctico, conhecido como grupo compacto, é excepcional e um exemplo das “estruturas mais densas em escala galáctica que conhecemos”, disse o coautor do estudo Wen-fai Fong, professor associado de física e astronomia na Northwestern e conselheiro de Gordon.

À medida que as galáxias interagem, podem desencadear explosões de formação estelar, que podem estar ligadas à explosão, disse Gordon.

As explosões rápidas de rádio foram em grande parte rastreadas até galáxias isoladas, mas os astrônomos também as encontraram em aglomerados globulares e, agora, em um grupo compacto, de acordo com Gordon.

“Precisamos apenas continuar encontrando mais FRBs, tanto próximos quanto distantes, e em todos esses diferentes tipos de ambientes”, disse a pesquisadora.

Investigando as origens das explosões rápidas de rádio

Quase 1.000 rajadas rápidas de rádio foram detectadas desde a sua descoberta inicial, há cerca de duas décadas, mas os astrônomos ainda não sabem ao certo o que as causa.

No entanto, muitos concordam que objetos compactos, como buracos negros, os densos remanescentes de estrelas que explodiram, provavelmente estão envolvidos. Os magnetares, ou estrelas altamente magnetizadas, podem ser a causa raiz das rápidas explosões de rádio, de acordo com pesquisas recentes.

Compreender a origem das explosões rápidas de rádio pode ajudar os astrônomos a determinar mais sobre a causa subjacente que as envia através do universo.

“Apesar de centenas de eventos FRB descobertos até o momento, apenas uma fração deles foi identificada em suas galáxias hospedeiras”, disse o coautor do estudo, Yuxin Vic Dong, em um comunicado.

Mais informações sobre rajadas rápidas de rádio também podem levar a revelações sobre a natureza do universo. À medida que as explosões viajam pelo espaço durante milhares de milhões de anos, elas interagem com o material cósmico.

“As ondas de rádio, em particular, são sensíveis a qualquer material interveniente ao longo da linha de visão – desde a localização do FRB até nós”, disse Fong. “Isso significa que as ondas têm de viajar através de qualquer nuvem de material em torno do local do FRB, através da sua galáxia hospedeira, através do Universo e, finalmente, através da Via Láctea”.

Os astrônomos estão investindo em mais métodos que são cada vez mais sensíveis de detecção de explosões rápidas de rádio no futuro, o que poderá levar à descoberta de mais delas a distâncias maiores.

“Em última análise, estamos tentando responder às perguntas: o que os causa? Quais são suas origens? As observações do Hubble fornecem uma visão espetacular dos tipos surpreendentes de ambientes que dão origem a estes eventos misteriosos”, disse Fong.

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