Imagem: Agência de Notícias Xinhua / Colaborador via Getty ImagesABSTRACT detalha pesquisas científicas alucinantes, tecnologia futura, novas descobertas e grandes avanços.Por mais de uma década, os cientistas detectaram estranhos sinais de rádio no espaço que piscam por uma fração de segundo com um brilho intenso que sugere fontes misteriosas e energéticas. Dezenas dessas rajadas rápidas de rádio, ou FRBs, foram descobertas - incluindo rajadas únicas e FRBs que emitem vários flashes, às vezes em padrões de relógio - mas suas origens permanecem desconhecidas.
Agora, cientistas liderados por Fayin Wang, astrônomo da Universidade de Nanjing, na China, acham que podem ter identificado a provável fonte de um dos mais enigmáticos de todos os FRBs, conhecido como FRB 20201124A. Desde que foi descoberta em novembro de 2020, essa explosão repetida foi vista passando por períodos de atividade supercarregados marcados por muitos flashes de alta energia, que ajudaram os cientistas a rastrear sua localização em uma galáxia a cerca de 1,3 bilhão de milhas da Terra.
Wang e seus colegas examinaram novas imagens do FRB obtidas pelo radiotelescópio esférico de abertura de quinhentos metros da China (FAST), que é o maior radiotelescópio de prato único da Terra. As observações revelaram padrões semelhantes a um sistema em nossa própria galáxia que contém dois objetos extremos: um magnetar, que é um tipo altamente magnético de estrela morta densa, e uma estrela Be, que é um tipo de estrela extremamente quente e girando rapidamente. .
Os pesquisadores concluíram que o mesmo tipo de sistema “pode explicar naturalmente as características misteriosas do FRB 20201124A”, de acordo com um estudo publicado na quarta-feira dentro Natureza Comunicações.
“Nós propomos que o FRB 20201124A seja produzido por um magnetar residente em um sistema binário com um companheiro estrela Be com um disco”, disse Wang em um e-mail para a Motherboard. “A interação entre as rajadas de rádio e o disco da estrela Be pode explicar naturalmente as características incomuns observadas do FRB 20201124A.”
O FRB 20201124A tem sido um problema para os astrônomos porque sua luz é impressa com características que não são vistas em outros FRBs. Por exemplo, é o primeiro FRB a exibir variações em uma medida chamada rotação de Faraday. Essa rotação descreve as torções na direção da polarização em diferentes frequências de rádio, o que cria um padrão nas observações que podem revelar insights sobre o ambiente ao redor de uma FRB. Embora a rotação de Faraday tenha sido detectada em outras rajadas, Wang observou que a medição varia ao longo do tempo no FRB 20201124A.
“É o primeiro FRB que mostra variações da medida de rotação de Faraday (RM)”, disse ele. “Tem uma variação de curto prazo do RM durante os primeiros 36 dias de observações FAST, seguido por um RM constante durante os 18 dias posteriores.”
Essa medida de rotação de deslocamento implica que o campo magnético da fonte FRB reverte ao longo de nossa linha de visão, criando o padrão distinto. Esse recurso específico, entre outros, “pode impor restrições estritas ao ambiente local do FRB 20201124A”, observou Wang.
Com isso em mente, o novo estudo propõe que os períodos de flashes rápidos do FRB são produzidos por interações energéticas entre o magnetar e o disco da estrela Be durante o “periastron”, que é o ponto em que esses dois objetos estão mais próximos em sua órbita . Durante esta aproximação, as ondas de rádio emitidas pelo magnetar turvo ondulam através do disco da estrela Be, produzindo as estranhas assinaturas vistas no FRB.
Esses novos insights derivam das observações excepcionais do FRB 20201124A da FAST, descritas em um estudo complementar publicado ao mesmo tempo em Natureza . O telescópio detectou 1.863 rajadas independentes de 1º de abril a 11 de junho de 2021, que “fornecem evidências de um ambiente imediato magnetizado complicado, em evolução dinâmica” em torno deste FRB, de acordo com o outro estudo.
Wang e seus colegas esperam que observações futuras possam revelar ainda mais detalhes sobre esse sistema, incluindo o tempo que leva para os objetos orbitarem um ao outro. Os pesquisadores também planejam aplicar suas descobertas a outra explosão de repetição semelhante chamada FRB 20190520B.
“Nosso modelo prevê que a evolução do RM seria quase periódica”, disse Wang. “Se um grande número de detecções de RM abrangendo uma longa escala de tempo for acumulado, o período orbital pode ser derivado desses dados de RM. Portanto, planejamos observar o FRB 20201124A e o FRB 20190520B por um longo tempo.”
Embora a nova pesquisa ofereça uma explicação convincente para a fonte do FRB 20201124A, os FRBs não são um fenômeno de tamanho único. Como esses sinais podem ser tão diferentes, os cientistas pensam que provavelmente são causados por uma variedade de objetos astrofísicos estranhos, todos os quais devem ser extremamente poderosos para serem vistos em milhões e até bilhões de anos-luz.
Com isso em mente, levará muitos anos para identificar as fontes de todos os FRBs, e alguns podem permanecer inexplicáveis para sempre. Ainda assim, os cientistas planejam aprender o máximo possível sobre esses estranhos sinais do espaço, tanto para saciar sua curiosidade quanto porque os FRBs podem ajudar a esclarecer mistérios cósmicos de longa data, como a velocidade com que o universo está se expandindo e a razão pela qual aparece estar faltando algumas formas de matéria.
“FRBs são importantes sondas cosmológicas”, concluiu Wang.