Hubble encontra o estranho lar da explosão de rádio mais rápida e distante

Astrônomos usando o Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA encontraram um evento raro e estranho em um lugar estranho.

Uma Fast Radio Burst (FRB) é uma explosão fugaz de energia que pode – por alguns milissegundos – ofuscar uma galáxia inteira. Nos últimos anos, centenas de FRBs foram detectadas. Eles surgem por todo o céu como flashes de câmeras em um evento em um estádio, mas as fontes por trás dessas intensas explosões de radiação permanecem incertas. 

Este FRB é particularmente estranho porque entrou em erupção no meio do Universo, tornando-o o mais distante e poderoso detectado até hoje. E se isso não for estranho o suficiente, ficou ainda mais estranho com base nas observações subsequentes do Hubble após sua descoberta. A FRB brilhou no que parece ser um lugar improvável, uma coleção de galáxias que existiam quando o Universo tinha apenas 5 bilhões de anos. FRBs anteriores foram encontrados em galáxias isoladas.

FRB 20220610A foi detectado pela primeira vez em 10 de junho de 2022 pelo radiotelescópio Australian Square Kilometer Array Pathfinder (ASKAP) na Austrália Ocidental, e confirmado como proveniente de uma origem distante pelo Very Large Telescope do European Southern Observatory no Chile. É quatro vezes mais energético que os FRBs mais próximos. Isto pode desafiar os modelos do que está produzindo FRBs. Ou poderia ser um efeito de seleção onde apenas FRBs muito brilhantes podem ser detectados a meio caminho do Universo?

“Foi necessária a aguçada nitidez e sensibilidade do Hubble para identificar exatamente de onde veio o FRB”, disse a autora principal Alexa Gordon, da Northwestern University em Evanston, Illinois. “Sem as imagens do Hubble, ainda permaneceria um mistério se isto se originou de uma galáxia monolítica ou de algum tipo de sistema em interação. São esses tipos de ambientes – esses estranhos – que estão nos levando a compreender melhor o mistério das FRBs.”

As imagens nítidas do Hubble sugerem que pode haver até sete galáxias em um possível caminho de fusão, o que também seria muito significativo, dizem os pesquisadores. Tais grupos de galáxias são raros e é possível que isto tenha levado às condições que desencadearam o FRB.

“Em última análise, estamos tentando responder às perguntas: o que os causa? Quais são seus progenitores e 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 o co-investigador Wen-fai Fong, também da Northwestern University.

Embora os astrônomos não tenham um consenso sobre o possível mecanismo por detrás deste fenómeno extraordinário, pensa-se geralmente que as FRB devem envolver algum tipo de objeto compacto, como um buraco negro ou uma estrela de nêutrons. Um tipo extremo de estrela de nêutrons é chamado de magnetar – o tipo de estrela de nêutrons mais intensamente magnético do Universo.

Tem um campo magnético tão forte que, se um magnetar estivesse localizado a meio caminho entre a Terra e a Lua, apagaria a faixa magnética do cartão de crédito de todas as pessoas do mundo. Muito pior ainda, se um astronauta viajasse a algumas centenas de quilómetros do magnetar, eles seriam efetivamente dissolvidos, porque todos os átomos do seu corpo seriam perturbados. 

Os possíveis mecanismos envolvem algum tipo de terremoto estelar ou, alternativamente, uma explosão causada quando as linhas tortuosas do campo magnético de um magnetar se rompem e se reconectam. Um fenómeno semelhante acontece no Sol, causando erupções solares, mas o campo de um magnetar é um bilião de vezes mais forte que a magnetosfera do Sol. O estalo geraria um flash de FRB ou poderia criar uma onda de choque que incineraria a poeira circundante e aqueceria o gás em plasma.

Pode haver vários sabores de magnetares. Num caso, poderia ser um objeto explodindo orbitando um buraco negro cercado por um disco de material. Outra alternativa é um par de estrelas de nêutrons em órbita cujas magnetosferas interagem periodicamente, criando uma cavidade onde podem ocorrer erupções.

Estima-se que os magnetares estejam ativos durante cerca de 10.000 anos antes de se estabelecerem, por isso seria de esperar que fossem encontrados onde está a ocorrer uma tempestade de fogo de nascimento de estrelas. Mas este não parece ser o caso de todos os magnetares.

Num futuro próximo, as experiências de FRB aumentarão a sua sensibilidade, levando a uma taxa sem precedentes no número de FRBs detectadas a estas distâncias. O Hubble desempenhará um papel crucial na caracterização dos ambientes em que ocorrem estas FRBs. Os astrônomos aprenderão em breve quão especial era o ambiente desta FRB.

“Precisamos apenas continuar encontrando mais destes FRBs, tanto próximos como distantes, e em todos estes diferentes tipos de ambientes”, disse Gordon.

Fonte: esahubble.org