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Estranhas fontes cósmicas de rádio começam a ficar menos misteriosas

Redação do Site Inovação Tecnológica - 23/03/2022

Estranhas fontes cósmicas de rádio começam a ficar menos misteriosas
Imagem da emissão de radiofrequência de um "estranho círculo de rádio".
[Imagem: Ray P. Norris et al. - 10.1093/mnras/stac701]

Estranhos círculos de rádio

Astrônomos conseguiram novas informações sobre alguns do objetos mais misteriosos do Universo, fontes que emitem fortíssimas radiações na frequência de rádio, mas que ninguém sabe ainda o que são.

A mais misteriosa dessas fontes são os "estranhos círculos de rádio", também conhecidos pela sigla em inglês ORCs (odd radio circles).

Descobertos em 2020 pelo radiotelescópio ASKAP, na Austrália, essas formações circulares são mesmo estranhas porque só parecem emitir sinais de radiofrequência, não aparecendo quando os astrônomos procuraram por eles usando telescópios ópticos, infravermelhos ou de raios X.

Além disso, tudo o que se sabe é que eles são quase perfeitamente circulares, são mais fortes em suas bordas - indicando algum tipo de explosão inicial -, tipicamente têm uma galáxia em seu centro e são enormes, cerca de um milhão de anos-luz de diâmetro, o que é 16 vezes maior que a nossa Via Láctea.

Explicações possíveis para os ORCs

Agora, Ray Norris liderou uma equipe internacional que usou vários radiotelescópios para observar os cinco ORCs conhecidos até agora.

Isso permitiu eliminar explicações concorrentes - o que incluía gargantas de buracos de minhoca - e manter apenas três possibilidades principais.

Segundo estas novas observações, os estranhos círculos de rádio podem ser:

  • Remanescentes de uma enorme explosão no centro de sua galáxia hospedeira, como a fusão de dois buracos negros supermassivos;
  • poderosos jatos de partículas energéticas saindo do centro da galáxia; ou
  • resultado de um "choque de terminação" da produção de estrelas na galáxia.

Para realmente entender os estranhos círculos de rádio, os astrônomos precisarão esperar pela construção de radiotelescópios ainda mais sensíveis, como o Observatório SKA, que é apoiado por mais de uma dúzia de países.

"Sem dúvida, os telescópios SKA, uma vez construídos, encontrarão muito mais ORCs e poderão nos contar mais sobre o ciclo de vida das galáxias," disse o professor Norris.

Estranhas fontes cósmicas de rádio começam a ficar menos misteriosas
As rajadas rápidas de rádio (FRBs) provavelmente originam-se de fontes magnéticas.
[Imagem: Danielle Futselaar/ASTRON]

Rajadas rápidas de rádio

A outra novidade diz respeito às mais famosas rajadas rápidas de rádio, ou FRBs na sigla em inglês (fast radio bursts).

Franz Kirsten e colegas da Universidade Chalmers de Tecnologia, na Suécia, descobriram que a FRB FRB-20200120E, observada pela primeira em 2020 na constelação da Ursa Maior, parece estar localizada dentro de um denso aglomerado de estrelas antigas.

Isso é uma surpresa porque as teorias mais aceitas sugerem que as FRBs seriam emitidas por estrelas de nêutrons chamadas magnetares, que não deveriam estar presentes em aglomerados de estrelas antigas.

Observadas pela primeira vez em 2007, as rajadas rápidas de rádio são pulsos curtos e intensos de ondas de rádio de origem desconhecida. Como elas são imprevisíveis, têm-se mostrado notoriamente difíceis de estudar.

Para não jogar fora todo o esforço até agora para resolver o enigma, Kirsten e seus colegas afirmam então ser possível que os magnetares também possam ser formados por estrelas antigas.

Fontes magnéticas

Enquanto isso, e reforçando a ideia dos magnetares, Kenzie Nimmo e colegas do Instituto de Astronomia do Países Baixos descobriram uma rajada rápida de rádio brilhando em pulsos muito curtos, na casa dos nanossegundos, e muitos fortes.

Como resultado, a equipe diz que a FRB-20200120E, a mesma observada pela equipe da Suécia, preenche a lacuna entre os sinais vistos de pulsares e magnetares jovens na Via Láctea e as rajadas mais poderosas emitidas por FRBs extragalácticas distantes.

Isso sugere que esses fenômenos compartilham um mecanismo comum de emissão de energia magnética, que pode operar em uma ampla gama de escalas de tempo e luminosidades.

Bibliografia:

Artigo: MeerKAT uncovers the physics of an Odd Radio Circle
Autores: Ray P. Norris, J. D. Collier, Roland M. Crocker, Ian Heywood, Peter Macgregor, L. Rudnick, Stas Shabala, Heinz Andernach, Elisabete da Cunha, Jayanne English, Miroslav Filipovic, Baaerbel S. Koribalski, Kieran Luken, Aaron Robotham, Srikrishna Sekhar, Jessica E. Thorne, Tessa Vernstrom
Revista: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
Vol.: 602, pages 585-589
DOI: 10.1093/mnras/stac701

Artigo: A repeating fast radio burst source in a globular cluster
Autores: F. Kirsten, B. Marcote, K. Nimmo, J. W. T. Hessels, M. Bhardwaj, S. P. Tendulkar, A. Keimpema, J. Yang, M. P. Snelders, P. Scholz, A. B. Pearlman, C. J. Law, W. M. Peters, M. Giroletti, Z. Paragi, C. Bassa, D. M. Hewitt, U. Bach, V. Bezrukovs, M. Burgay, S. T. Buttaccio, J. E. Conway, A. Corongiu, R. Feiler, O. Forssén, M. P. Gawronski, R. Karuppusamy, M. A. Kharinov, M. Lindqvist, G. Maccaferri, A. Melnikov, O. S. Ould-Boukattine, A. Possenti, G. Surcis, N. Wang, J. Yuan, K. Aggarwal, R. Anna-Thomas, G. C. Bower, R. Blaauw, S. Burke-Spolaor, T. Cassanelli, T. E. Clarke, E. Fonseca, B. M. Gaensler, A. Gopinath, V. M. Kaspi, N. Kassim, T. J. W. Lazio, C. Leung, D. Z. Li, H. H. Lin, K. W. Masui, R. Mckinven, D. Michilli, A. G. Mikhailov, C. Ng, A. Orbidans, U. L. Pen, E. Petroff, M. Rahman, S. M. Ransom, K. Shin, K. M. Smith, I. H. Stairs, W. Vlemmings
Revista: Nature
Vol.: 6, pages 393-401
DOI: 10.1038/s41586-021-04354-w

Artigo: Burst timescales and luminosities as links between young pulsars and fast radio bursts
Autores: K. Nimmo, J. W. T. Hessels, F. Kirsten, A. Keimpema, J. M. Cordes, M. P. Snelders, D. M. Hewitt, R. Karuppusamy, A. M. Archibald, V. Bezrukovs, M. Bhardwaj, R. Blaauw, S. T. Buttaccio, T. Cassanelli, J. E. Conway, A. Corongiu, R. Feiler, E. Fonseca, O. Forssén, M. Gawronski, M. Giroletti, M. A. Kharinov, C. Leung, M. Lindqvist, G. Maccaferri, B. Marcote, K. W. Masui, R. Mckinven, A. Melnikov, D. Michilli, A. G. Mikhailov, C. Ng, A. Orbidans, O. S. Ould-Boukattine, Z. Paragi, A. B. Pearlman, E. Petroff, M. Rahman, P. Scholz, K. Shin, K. M. Smith, I. H. Stairs, G. Surcis, S. P. Tendulkar, W. Vlemmings, N. Wang, J. Yang, J. P. Yuan
Revista: Nature Astronomy
DOI: 10.1038/s41550-021-01569-9
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