Astrônomos podem estar mais perto de determinar o que causa os misteriosos e intensos pulsos de ondas de rádio originários do Espaço profundo.
Dois telescópios de raios-x da NASA observaram recentemente um desses eventos, conhecido como rádio explosivo rápido, poucos minutos antes e depois de ele acontecer. Essa visão sem precedentes coloca os cientistas no caminho para entender melhor esses eventos cósmicos extremos.
Afinal, o que são esses pulsos?
- Como Phys.org explica, os pulsos de rádio explosivos rápidos duram apenas uma fração de segundo, mas liberam aproximadamente a mesma quantidade de energia que o Sol libera em um ano;
- A luz desses pulsos forma um feixe de laser, diferenciando-os de outras explosões cósmicas mais caóticas;
- No entanto, devido à sua brevidade, muitas vezes, é difícil determinar sua origem;
- Antes de 2020, aqueles que foram rastreados até sua fonte se originaram fora da nossa galáxia, ou seja, muito longe para os astrônomos conseguirem identificar o que os criou;
- Mas, então, um rádio explosivo rápido surgiu na própria galáxia da Terra, originando-se de objeto extremamente denso, chamado magnetar – restos colapsados de uma estrela explodida.
Em outubro de 2022, o mesmo magnetar, chamado SGR 1935+2154, produziu outro rádio explosivo rápido, estudado em detalhes pelos telescópios NICER (Neutron Star Interior Composition Explorer) da NASA, localizado na ISS, e o NuSTAR (Nuclear Spectroscopic Telescope Array), em órbita terrestre baixa.
Os telescópios observaram o magnetar por horas, capturando visão do que aconteceu na superfície do objeto e em seu entorno imediato antes e depois do rápido explosivo de rádio. Os resultados, descritos em estudo publicado na Nature, são exemplo de como os telescópios da NASA podem trabalhar juntos para observar e acompanhar eventos de curta duração no cosmos.
O explosivo ocorreu entre duas anomalias, quando o magnetar começou a girar mais rápido de repente. Estima-se que o SGR 1935+2154 tenha cerca de 20 km de diâmetro e gire cerca de 3,2 vezes por segundo, o que significa que sua superfície estava se movendo a cerca de 11 mil km/h. Desacelerar ou acelerar esse movimento exigiria quantidade significativa de energia.
Por isso, os autores do estudo ficaram surpresos ao observarem que, entre as anomalias, o magnetar desacelerou para abaixo de sua velocidade pré-anomalia em apenas nove horas, ou cerca de 100 vezes mais rapidamente do que já havia sido observado em um magnetar. Normalmente, após uma anomalia, leva semanas ou meses para que o magnetar volte à sua velocidade normal.
Esses eventos mais rápidos indicam que algo está acontecendo com esses objetos em escalas temporais muito mais curtas do que se pensava anteriormente, e isso pode estar relacionado à geração dos explosivos rápidos de rádio.
Os magnetars são estrelas de nêutrons extremamente densas, onde uma colher de seu material pesaria cerca de um bilhão de toneladas na Terra. Essa densidade também significa uma poderosa força gravitacional. Aproximando uma estrela típica de nêutrons com uma massa semelhante a um marshmallow, o impacto seria comparável ao de uma bomba atômica.
Conexão entre erupções de raios-x e produção dos explosivos
A superfície de um magnetar é um lugar volátil, onde erupções frequentes de raios-x e luz de alta energia são liberados devido à forte gravidade. Antes do explosivo rápido de rádio em 2022, observou-se que o magnetar começou a liberar erupções de raios-x e raios gama ainda mais energéticos. Isso levou os operadores da missão a apontar o NICER e o NuSTAR diretamente para o magnetar.
Todas essas erupções de raios-x que ocorreram antes desta anomalia teriam, a princípio, energia suficiente para criar explosivo rápido de rádio, mas isso não aconteceu. Então, parece que algo mudou durante o período de desaceleração, criando as condições adequadas.
Um fator que pode estar envolvido é que a superfície de um magnetar é sólida, mas a alta densidade comprime o interior em estado chamado de superfluido. O desacoplamento entre essas duas camadas pode ocorrer, semelhante à água se movendo dentro de aquário em rotação. Quando isso acontece, o fluido pode transferir energia para a crosta, causando erupção.
Mais estudos são necessários
Os pesquisadores acreditam que esse fenômeno pode ter causado as duas anomalias que precederam o explosivo rápido de rádio. Se uma das anomalias causou rachadura na superfície do magnetar, isso poderia ter liberado material do interior da estrela para o espaço, semelhante à erupção vulcânica. A perda de massa causa desaceleração em objetos em rotação, o que poderia explicar a rápida desaceleração do magnetar.
No entanto, os cientistas ainda não podem afirmar com certeza qual desses fatores (ou outros, como o poderoso campo magnético do magnetar) está relacionado à produção de explosivos rápidos de rádio. Alguns desses fatores podem não estar conectados ao explosivo. Portanto, mais dados e observações serão necessários para desvendar completamente esse mistério.