O que este misterioso sinal de rádio de outra galáxia nos diz?

Um sinal de rádio captado por um telescópio russo acaba de reviver as teorias sobre Fast Radio Bursts (FRBs), explosões de origem desconhecida que deixam os astrônomos perplexos. 

Uma impressão artística de uma explosão rápida de rádio (FRB) atingindo a Terra. As cores simbolizam os diferentes comprimentos de onda. Crédito: Jingchuan Yu, Planetário de Pequim.

Os astrónomos russos detectaram este sinal com o radiotelescópio LPA, que varre o céu a uma frequência de 111 MHz. Este flash, de pequena duração mas de poder extraordinário , parece vir de uma região distante do nosso Universo.

As rajadas rápidas de rádio (FRB) têm sido intrigantes desde a sua descoberta, e as suas características, incluindo a dispersão específica dos pulsares, são uma reminiscência de fenómenos conhecidos, sem estarem diretamente ligados a eles. Suas possíveis causas? A teoria varia desde jovens magnetares explodindo em resíduos de supernovas até cordas cósmicas, sem mencionar uma possível assinatura tecnológica (sugestão de tecnologia extraterrestre).

Os FRBs aparecem como pulsos efêmeros com duração entre 0,08 e 26 milissegundos. Sua medição de dispersão geralmente varia de 109 a 2.600 pc/cm³, característica que os torna detectáveis ​​por instrumentos de alta sensibilidade, como o radiotelescópio LPA, especializado em comprimentos de onda metros.

Liderada por Sergey Tyul'bashev, uma equipe do Observatório de Radioastronomia Pushchino detectou este sinal único como parte do projeto PUMPS (Pushchino Multibeams Pulsar Search). Esta descoberta foi feita durante uma verificação técnica das capacidades de observação do LPA do Instituto Lebedev de Física (LPI).

Este sinal, com duração de 211 milissegundos, tem medição de dispersão de 134,4 pc/cm³ e densidade de pico de fluxo atingindo 20 Jy. Esta alta dispersão parece indicar uma origem extragaláctica, localizada a aproximadamente 2,3 mil milhões de anos-luz de distância.

Segundo a equipe, a força do sinal coloca este evento entre os FRBs mais intensos já detectados. Designado FRB 20190203, este burst é o segundo observado nesta baixa frequência de 111 MHz, mas é o primeiro do tipo a não apresentar repetição.

A teoria mais provável apresentada pelos pesquisadores é a de uma emissão de maser síncrotron, gerada por um magnetar – uma estrela de nêutrons fortemente magnetizada. Esta hipótese se enquadra nas propriedades observadas do FRB 20190203, embora ainda sejam necessárias pesquisas para verificar esta pista.

Se esta hipótese for confirmada, o FRB 20190203 se tornaria o primeiro FRB de origem extragaláctica descoberto como parte do projeto PUMPS. De momento, nenhuma emissão de raios gama foi associada a este sinal, deixando os mecanismos exatos em jogo um mistério.

O que é uma explosão rápida de rádio (FRB)?

As rajadas rápidas de rádio, ou FRBs, são pulsos de rádio repentinos e muito breves, detectados pela primeira vez em 2007. Esses fenômenos, cuja duração é medida em milissegundos, emitem uma quantidade impressionante de energia.

Embora sua origem exata permaneça desconhecida, algumas hipóteses incluem fenômenos extremos como magnetares, estrelas de nêutrons com campos magnéticos intensos. Outro caminho é o das ondas de choque nos remanescentes de supernovas, onde a colisão de partículas poderia gerar esse tipo de sinal.

FRBs são efêmeros e imprevisíveis. A maioria dos radiotelescópios tem dificuldade em detectar estes sinais, especialmente porque geralmente não se repetem. Suas medições de dispersão, que variam de acordo com a distância, acrescentam complexidade adicional à sua localização precisa.

Radiotelescópios altamente sensíveis, como o Large Phased Array (LPA) na Rússia, são capazes de capturar FRBs. Este tipo de instrumentação opera em comprimentos de onda específicos, possibilitando a identificação desses sinais apesar de sua curta duração e dispersão.

O que é um jansky (Jy)?

O jansky (Jy) é uma unidade de medida de densidade de fluxo em radioastronomia, que permite expressar a intensidade das emissões de rádio de fontes astronômicas. É definido como 10⁻²⁶ watts por metro quadrado por hertz (W/m²/Hz).

Fontes de rádio celestes, como pulsares e galáxias distantes, emitem sinais que são muitas vezes muito fracos, mas mensuráveis ​​em distâncias gigantescas. Jansky permite aos astrónomos quantificar estas emissões de forma padronizada, mesmo para sinais muito fracos.

Jansky é usado para comparar a intensidade dos sinais emitidos por várias fontes. Por exemplo, um fluxo de 20 Jy, conforme observado na explosão rápida de rádio FRB 20190203, indica alta potência. A sensibilidade dos radiotelescópios é frequentemente expressa em mJy (milli-jansky) ou µJy (micro-jansky) para detectar fontes ainda mais fracas.

Fonte: techno-science.net