Rápidas explosões de rádio, ou flashes brilhantes de ondas de rádio com duração de milissegundos no espaço, são um dos mistérios mais duradouros do cosmos — e acabaram de se tornar um pouco mais estranhas.
A primeira explosão rápida de rádio, ou FRB, foi descoberta em 2007 e, desde então, centenas desses eventos rápidos e intensos foram detectados vindo de pontos distantes do universo. De acordo com pesquisas anteriores, em milésimos de segundo, as explosões podem gerar tanta energia quanto o sol cria em um ano ou mais. No entanto, os astrônomos não entendem o que as causa.
Agora, os cientistas notaram um padrão peculiar nunca antes visto em uma nova explosão rápida de rádio repetitiva chamada FRB 20220912A. Um estudo publicado na quarta-feira na revista científica Monthly Notices of the Royal Astronomical Society detalha a descoberta, que fornece pistas valiosas para os pesquisadores que buscam identificar a fonte do fenômeno, ao mesmo tempo que introduz novos enigmas para desvendar.
Os astrônomos detectaram a explosão usando o Allen Telescope Array, ou ATA, do Instituto SETI, sediado na Califórnia, que inclui 42 antenas no Hat Creek Radio Observatory nas Montanhas Cascade. A equipe detectou 35 explosões rápidas de rádio de uma fonte ao longo de um período de dois meses. Muitas FRBs liberam ondas de rádio com duração de apenas alguns milissegundos no máximo antes de desaparecerem, o que torna as explosões rápidas de rádio difíceis de observar. Mas algumas explosões de rádio são conhecidas por se repetirem e liberarem explosões subsequentes que permitiram aos astrônomos rastrear os sinais de volta a galáxias distantes.
A princípio, FRB 20220912A parecia semelhante a outros “repetidores” conhecidos, e cada explosão detectada mudava de frequências mais altas para mais baixas. Mas uma observação mais detalhada do sinal revelou algo novo: uma queda perceptível na frequência central das explosões, agindo como um assobio celeste. O mergulho ficou ainda mais evidente quando os pesquisadores converteram os sinais em sons usando notas em um xilofone. Notas altas correspondem ao início das explosões, com notas baixas atuando como tons conclusivos.
A equipe tentou determinar se havia um padrão dentro dos intervalos entre cada explosão, semelhante a algumas outras explosões rápidas de rádio conhecidas por se repetirem. Mas os pesquisadores não conseguiram detectar um padrão para FRB 20220912A, sugerindo ainda mais que os eventos celestiais podem ser imprevisíveis também.
“Este trabalho é emocionante porque fornece tanto a confirmação das propriedades conhecidas das FRBs quanto a descoberta de algumas novas“, disse a autora principal do estudo, Dra. Sofia Sheikh, bolsista de pós-doutorado na National Science Foundation MPS-Ascend no Instituto SETI, em comunicado.
Cada observação de explosões rápidas de rádio traz insights e, ao mesmo tempo, mais perguntas, afirmaram os pesquisadores. Os astrônomos suspeitam que algumas explosões rápidas de rádio podem originar-se de magnetars, os núcleos poderosamente magnetizados de estrelas mortas. No entanto, outras pesquisas sugeriram que colisões entre estrelas de nêutrons densas ou estrelas mortas chamadas anãs brancas podem ser a causa.
“Estamos estreitando a fonte das FRBs para objetos extremos, como magnetars, mas nenhum modelo existente pode explicar todas as propriedades observadas até agora”, disse Sheikh. O estudo foi o primeiro a observar explosões rápidas de rádio usando o Allen Telescope Array, que passou por reformas nos últimos anos. As atualizações em andamento para o conjunto não apenas permitirão aos astrônomos rastrear como as explosões rápidas de rádio se comportam em diferentes frequências, mas também procurar sinais mais fracos.
“Este trabalho prova que novos telescópios com capacidades únicas, como o ATA, podem fornecer um novo ângulo sobre os mistérios pendentes na ciência das FRBs”, disse Sheikh.