É oficial: as rajadas rápidas de rádio vindo de dentro de nossa galáxia estão se repetindo
O primeiro objeto dentro da Via Láctea flagrado emitindo rajadas rápidas de rádio agora é oficialmente repetitivo.
Em um novo artigo revisado por pares, SGR 1935 + 2154 foi descrito emitindo dois sinais de rádio mais poderosos consistentes com aqueles vistos de fontes extragalácticas.
Os novos sinais, no entanto, não têm todos a mesma força. Isso sugere que pode haver mais de um processo dentro dos magnetares que são capazes de produzir essas explosões enigmáticas e que SGR 1935 + 2154 pode ser um sonho tornado realidade, um excelente espécime para entendermos estes misteriosos objetos, reporta o portal Science Alert.
As rajadas rápidas de rádio têm sido um mistério desde sua descoberta em 2007. São rajadas de energia extremamente poderosas apenas em frequências de rádio, durando apenas milissegundos no máximo. E houve várias dificuldades importantes para descobrir exatamente o que eram.
Até abril deste ano, rajadas rápidas de rádio (FRBs, na sigla em inglês) só tinham sido detectadas vindo de fora da Via Láctea, milhões de anos-luz de distância, longe demais para fazer qualquer coisa além localizá-las em certa região da sua galáxia de origem. Para a maioria delas, porém, nem sequer isso somos capazes de fazer.
E, embora algumas tenham sido detectadas repetitivamente, a maioria das fontes de FRB foram detectadas apenas uma vez, e sem aviso, o que as torna incrivelmente difíceis (mas não impossíveis) de rastrear.
No entanto, embora um tanto de FRBs tenha sido rastreado até sua galáxia de origem, os astrônomos estavam longe de confirmar uma fonte definitiva dos sinais. Até aparecer a SGR 1935 + 2154.
Em 28 de abril de 2020, uma estrela morta e altamente magnetizada dentro de nossa própria galáxia, a apenas 30 mil anos-luz de distância, foi flagrada emitindo uma explosão incrivelmente poderosa de ondas de rádio com duração de milissegundos.
Depois que o sinal foi analisado os astrônomos descobriram que ele não era tão poderoso quanto os FRBs extragaláticos, mas tudo mais se encaixava no perfil. Mas o fenômeno foi oficialmente confirmado como FRB no início deste mês e recebeu um nome: FRB 200428.
Desde então, os astrônomos têm observado atentamente o FRB 200428. E, com certeza, em 24 de maio de 2020, o Rádio Telescópio de Síntese de Westerbork na Holanda captou duas rajadas de rádio de milissegundos do magnetar, com 1,4 segundos de intervalo.
Um sinal FRB muito mais fraco também foi detectado pelo Radio Telescópio Esférico de Abertura de Quinhentos Metros (FAST) na China em 3 de maio.
E esses três novos sinais nos ensinaram muito, conforme descrito em um artigo coordenado pelo astrofísico Franz Kirsten, da Chalmers University of Technology, na Suécia e publicado na revista Nature Astronomy.
As rajadas iniciais de abril do FRB 200428 foram extremamente brilhantes, uma fluência combinada de 700 milissegundos kilojansky. Os três sinais de seguintes foram muito mais fracos.
O FAST foi o mais fraco, a 60 milissegundos millijansky. Os dois sinais de Westerbork foram 110 milissegundos jansky e 24 milissegundos jansky, respectivamente.
É uma grande variedade de intensidade do sinal e a causa não está clara.
“Supondo que um único mecanismo de emissão seja responsável por todas as rajadas de rádio relatadas do SGR 1935 + 2154, ele deve ser de tal tipo que a taxa de rajada seja quase independente da quantidade de energia emitida em mais de sete ordens de magnitude, “escreveram os pesquisadores em seu artigo.
“Alternativamente, diferentes partes do cone de emissão podem cruzar nossa linha de visão se a direção do feixe mudar notavelmente com o tempo.”
Os magnetares são monstros interessantes. Eles são um tipo de estrela de nêutrons, o minúsculo núcleo colapsado de uma estrela morta, com cerca de 1,1 a 2,5 vezes a massa do Sol, mas compactado em uma esfera de apenas 20 quilômetros de diâmetro.
Os magnetares possuem um magnético descomunamente poderoso, cerca de mil vezes mais poderoso do que o de uma estrela de nêutrons normal e um quatrilhão de vezes mais poderoso do que o da Terra.
Não sabemos realmente como elas se formam (evidências recentes sugerem que estrelas de nêutrons em colisão podem ser uma explicação), mas sabemos que elas passam por períodos de intensa atividade e inatividade.
Conforme a gravidade a comprime para tentar manter a estrela unida, o campo magnético a empurra para fora, distorcendo a forma do magnetar. Acredita-se que as duas forças competidoras produzam instabilidades, tremores e erupções magnetares, geralmente vistos em raios-X de alta energia e radiação gama.
SGR 1935 + 2154 é conhecido por passar por períodos de atividade de raios-X; isso é normal para um magnetar. Mas o primeiro FRB — aquele de 28 de abril — também foi acompanhado por um sinalizador de raios-X, algo que nunca tinha sido visto antes em um FRB. Os três novos sinais, no entanto, não mostraram sinais de acompanhantes de raios-X.
E, quando a equipe trabalhou na direção oposta, estudando dados de raios-X do magnetar para tentar ligá-lo a sinais acompanhantes de rádio, eles também não encontraram nada.
“Portanto, parece que a maioria das explosões de raios-X / gama não está associada à emissão de rádio em pulso”, escreveram os pesquisadores.
“Os parâmetros e fluências que medimos para as explosões de raios-X são consistentes com os valores típicos observados para SGR 1935 + 2154, combinando com a ideia de que as explosões de rádio estão associadas a explosões de raios-X atípicas e mais fortes.
E algumas perguntas persistem. Algumas fontes de rajadas rápidas de rádio exibem periodicidade — um padrão — em seus sinais.
Não vimos isso com SGR 1935 + 2154. É possível que não tenhamos dados suficientes. É possível que esses FRBs periódicos estejam em sistemas binários. E é eminentemente possível que magnetares sejam apenas uma fonte de FRBs, e outras ainda precisam ser descobertas.
Mas o magnetar ainda não se acalmou.
Em 8 de outubro de 2020, ele foi observado emitindo mais três rajadas de rádio, em um período de três segundos. Esses dados ainda estão em análise, mas marcam o início de uma boa coleção de sinais que podem nos ajudar a procurar padrões ou pistas sobre o comportamento magnetar que os produz (outro artigo recente sugere que os terremotos magnetar são os responsáveis).
“Portanto, SGR 1935 + 2154 não é um análogo perfeito da população de FRB extragaláctica. No entanto, os magnetares podem explicar de forma plausível os diversos fenômenos observados de FRBs”, escreveram os pesquisadores em seu artigo.
“Talvez as fontes de FRB distantes e periodicamente ativas sejam mais brilhantes e mais ativas porque são substancialmente mais jovens do que SGR 1935 + 2154 e porque suas magnetosferas são perturbadas pelo vento ionizado de um companheiro próximo. Da mesma forma, talvez FRBs não repetidos sejam mais antigos, não interagindo e, portanto, menos ativo. A caracterização detalhada dos ambientes locais de FRB é crítica para investigar essas possibilidades. ” [Science Alert]
