Uma possível contraparte óptica para uma rápida explosão de rádio?

 Qual é o mecanismo por trás das explosões de energia de rádio com duração de milissegundos vindas do espaço sideral? Uma equipe procurou contrapartes de luz visível para restringir a origem de rajadas de rádio rápidas – e encontrou uma.

Impressão artística de uma explosão de rádio rápida de um remanescente estelar extremamente magnetizado - um possível progenitor para esses flashes misteriosos.Sophia Dagnello / NRAO / AUI / NSF

Qual é o mecanismo por trás das explosões de energia de rádio com duração de milissegundos vindas do espaço sideral? Uma equipe de astrônomos realizou uma busca sistemática de transientes ópticos para ver se eles poderiam combinar uma explosão de rádio com outro objeto, o que ajudaria a restringir a origem dessas explosões.

Fantástico, Radiante, Descontente 

Explosões rápidas de rádio (FRBs) são pulsos energéticos de ondas de rádio que entraram em cena em 2007. Sua origem é um dos maiores mistérios recentes da astronomia. À medida que novos telescópios, como o Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment (CHIME) Telescope no Canadá, ficaram online, mais FRBs foram encontrados, mas mesmo com todas essas novas fontes, ainda não sabemos com certeza o que os causa. Alguns FRBs se repetem, alguns foram localizados e alguns são acompanhados por emissão de rádio persistente. Uma das teorias mais promissoras é que as FRBs são causadas por explosões de magnetares – estrelas de nêutrons superdensas que possuem campos magnéticos extremamente altos – mas ninguém tem certeza. 

Procurando por sinais de um companheiro coincidente

A distribuição de FRBs (círculos laranja) e transientes astronômicos (círculos azuis) no céu com a posição de FRB 180916B e AT2020hur denotada com um círculo vermelho.Li et ai. / Revista Astrofísica 2022 

Embora alguns modelos prevejam contrapartes de vários comprimentos de onda para FRBs, apenas alguns foram encontrados. Isso pode ser porque essas contrapartes são muito fracas, têm durações muito curtas ou há muito atraso entre a FRB e a contraparte para que ambas sejam detectadas em uma observação. Dois FRBs foram encontrados acompanhados por emissão de rádio persistente - FRB 190520B e FRB 121102 (que está localizado perto de emissão de rádio consistente com uma supernova superluminosa) - enquanto FRB 200428 está localizado coincidente com uma explosão de raios-X. Essas detecções de contrapartes de vários comprimentos de onda levaram à teoria de que pode haver alguma conexão entre FRBs e outras fontes transitórias. Uma equipe liderada por Long Li (Universidade de Nanjing) decidiu ver se existem transientes ópticos que coincidem com o FRB 180916B, o único FRB conhecido a se repetir em intervalos regulares. 

Para ver se algum transiente astronômico coincide com o FRB 180916B, a equipe pesquisou transientes contidos no Open Supernova Catalog (OSC) e no Transient Name Server (TNS), ambos contendo supernovas, transientes não identificados e algumas explosões de raios gama. . Eles descobriram que uma fonte não identificada, AT2020hur, parecia estar alinhada com a localização do FRB 180916B. Os autores calculam que a probabilidade de as fontes estarem conectadas é de 99,96%, o que significa que o alinhamento provavelmente não aconteceu por acaso.  

Magnetars misteriosos ou Flares Fantásticos?

Então, o que significa para a origem do FRB 180916B? Os autores postulam que o FRB pode ser causado por um magnetar em chamas, enquanto a contraparte óptica vem do brilho de uma ou mais explosões gigantes emitidas por esse magnetar. No entanto, os autores acham esse cenário improvável porque a energia das erupções teria que ser muito maior do que o típico para erupções gigantes. Além disso, são necessários muitos ajustes e coincidências para que esse modelo funcione. 

Outra possibilidade é que a contraparte óptica possa vir de dois ou mais flares ópticos originados da fonte do FRB, o que faria sentido porque o transiente é detectado durante uma das janelas de emissão do FRB 180916B.  Embora a possibilidade de FRBs terem contrapartes ópticas seja empolgante e possa nos ajudar a resolver o mistério dessas rajadas, são necessárias mais observações de FRBs e suas contrapartes ópticas para entender melhor quais processos podem estar em ação nesses sistemas.

Fonte: skyandtelescope.org