Rajadas rápidas de rádio explicadas? Cientistas estão perto de descobrir suas origens misteriosas

Uma equipe de pesquisa liderada pela Universidade McGill aponta que as estrelas de nêutrons podem ser a fonte das rajadas rápidas de rádio (FRBs), um dos fenômenos mais intrigantes do universo 

Magnetar. Imagem via NASA

Um grupo internacional de cientistas, comandado por pesquisadores da Universidade McGill, no Canadá, trouxe as evidências mais fortes até agora de que algumas dessas rajadas rápidas de rádio vêm de estrelas de nêutrons – os restos superdensos de estrelas gigantes que explodiram como supernovas. Ao estudar o sinal de rádio de uma única FRB, a pesquisa dá novas pistas sobre essas explosões misteriosas de ondas de rádio que duram apenas milissegundos, ajudando a entender melhor um dos maiores enigmas do universo.

“Esse resultado confirma o que muitos já suspeitavam sobre a ligação entre as FRBs e as estrelas de nêutrons”, disse Ryan Mckinven, doutorando no Departamento de Física da McGill e principal autor do estudo publicado na revista Nature. “Mas nossas descobertas também questionam algumas teorias populares, mostrando que a emissão de rádio acontece bem mais perto da estrela de nêutrons do que se pensava.”

As FRBs liberam, em milissegundos, tanta energia quanto o Sol emite em um dia inteiro. Desde que foram descobertas em 2007, os cientistas já detectaram milhares delas, mas ainda não sabem ao certo de onde vêm ou como são feitas. O estudo de Mckinven, feito com o telescópio CHIME (Experimento Canadense de Mapeamento de Hidrogênio), encontrou uma semelhança impressionante entre o sinal dessa FRB e os pulsares, um tipo bem conhecido de estrelas de nêutrons que emitem rádio.

O Papel da Polarização na Identificação da Fonte

Os sinais das FRBs muitas vezes são altamente polarizados, ou seja, as ondas de rádio vibram em uma direção bem definida. Ao analisar a polarização do sinal dessa FRB, a equipe de Mckinven notou mudanças grandes no ângulo dela durante os 2,5 milissegundos da rajada – algo comum em pulsares, mas raro em FRBs. No começo, isso fez os cientistas pensarem que o sinal poderia ser de um pulsar mal identificado na nossa galáxia, a Via Láctea. Mas análises mais detalhadas mostraram que a FRB vinha de uma galáxia a milhões de anos-luz de distância.

“A polarização é uma das poucas ferramentas que temos para estudar essas fontes tão distantes”, explicou Mckinven. “Esse resultado deve incentivar outros estudos sobre comportamentos parecidos em FRBs e também levar a novas teorias para explicar as diferenças nos sinais polarizados.”

O estudo mostra como o telescópio CHIME, localizado em Penticton, no Canadá, é importante. Ele é famoso por detectar milhares de FRBs todos os dias. Com tantos dados, os cientistas conseguem encontrar sinais únicos como esse, o que ajuda a entender melhor as rajadas.

“Estamos um passo mais perto de desvendar um grande mistério do cosmos”, disse Mckinven. “As FRBs estão por aí o tempo todo, mas ainda sabemos pouco sobre elas. Cada descoberta sobre suas origens abre uma nova janela para entender como o universo funciona.”

Confirmação Extra de Pesquisadores do MIT

Em outro estudo sobre a mesma FRB, publicado na mesma edição da Nature, a pesquisadora Kenzie Nimmo, do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT), dá mais apoio à ideia da estrela de nêutrons.

“Descobrimos que essa FRB tem um ”cintilar”, parecido com o brilho das estrelas no céu à noite. Esse efeito, chamado cintilação, mostra que a região de onde a FRB veio é muito pequena. Conseguimos determinar que a emissão veio de uma área de menos de 10 mil quilômetros, mesmo estando a mais de 200 milhões de anos-luz de distância. Essa precisão incrível indica que a FRB nasceu no ambiente supermagnetizado ao redor de uma estrela de nêutrons, um dos lugares mais extremos do universo”, explicou Nimmo.

Juntos, os estudos de Mckinven e Nimmo reforçam a ideia de que essa FRB – e talvez outras – vêm de estrelas de nêutrons.

“Essas observações nos dão uma rara visão da possível fonte por trás dessa FRB”, disse Aaron Pearlman, pesquisador da McGill e coautor dos dois estudos. “O padrão de cintilação e a mudança no ângulo de polarização dessa FRB combinam com o que esperamos de um pulso de rádio gigante emitido perto de uma estrela de nêutrons altamente magnetizada e giratória. Esses estudos trazem mais provas de que algumas FRBs podem ser geradas por estrelas de nêutrons.”

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