Uma explosão rápida de rádio é um imenso flash de emissão de rádio que dura apenas alguns milissegundos, durante os quais pode ofuscar momentaneamente todas as outras fontes de rádio em sua galáxia. Essas explosões podem ser tão brilhantes que sua luz pode ser vista do outro lado do universo, a vários bilhões de anos-luz de distância.

As fontes desses sinais breves e deslumbrantes são desconhecidas. Mas os cientistas agora têm a oportunidade de estudar uma rajada rápida de rádio (FRB) com detalhes sem precedentes. Uma equipe internacional de cientistas, incluindo físicos do MIT, detectou uma rajada rápida de rádio próxima e ultrabrilhante a cerca de 130 milhões de anos-luz da Terra, na constelação da Ursa Maior. É uma das FRBs mais próximas detectadas até o momento. É também a mais brilhante — tão brilhante que o sinal recebeu o apelido informal de RBFLOAT, que significa "raio mais brilhante de todos os tempos".

O brilho da explosão, somado à sua proximidade, está dando aos cientistas a visão mais próxima já vista das FRBs e dos ambientes de onde elas emergem.

“Cosmicamente falando, essa rajada rápida de rádio está bem próxima de nós”, diz Kiyoshi Masui, professor associado de física e afiliado ao Instituto Kavli de Astrofísica e Pesquisa Espacial do MIT. “Isso significa que temos a oportunidade de estudar uma FRB bastante normal com detalhes extraordinários.”

Masui e seus colegas relatam suas descobertas hoje no Astrophysical Journal Letters .

A clareza da nova detecção se deve a uma atualização significativa do Experimento Canadense de Mapeamento da Intensidade do Hidrogênio (CHIME), um grande conjunto de antenas em formato de halfpipe localizado na Colúmbia Britânica. O CHIME foi originalmente projetado para detectar e mapear a distribuição de hidrogênio pelo universo. O telescópio também é sensível a emissões de rádio ultrarrápidas e brilhantes. Desde que iniciou as observações em 2018, o CHIME detectou cerca de 4.000 rajadas rápidas de rádio, vindas de todas as partes do céu. Mas o telescópio não havia sido capaz de identificar com precisão a localização de cada rajada rápida de rádio, até agora.

O CHIME recebeu recentemente um aumento significativo em precisão, com os CHIME Outriggers — três versões em miniatura do CHIME, cada uma localizada em diferentes partes da América do Norte. Juntos, os telescópios funcionam como um sistema do tamanho de um continente, capaz de focar em qualquer clarão brilhante detectado pelo CHIME, para determinar sua localização no céu com extrema precisão.

“Imagine que estamos em Nova York e há um vaga-lume na Flórida que brilha por um milésimo de segundo, que é a velocidade normal das FRBs”, diz Shion Andrew, estudante de pós-graduação do MIT Kavli. “Localizar uma FRB em uma parte específica de sua galáxia hospedeira é análogo a descobrir não apenas de qual árvore o vaga-lume veio, mas em qual galho ele está.”

A nova rajada rápida de rádio é a primeira detecção feita usando a combinação do CHIME e dos Outriggers CHIME já concluídos. Juntos, o conjunto de telescópios identificou a FRB e determinou não apenas a galáxia específica, mas também a região da galáxia de onde a rajada se originou. Parece que a rajada surgiu da borda da galáxia, logo fora de uma região de formação estelar. A localização precisa da FRB está permitindo que os cientistas estudem o ambiente ao redor do sinal em busca de pistas sobre o que causa tais explosões.

“À medida que obtemos essas visões muito mais precisas das FRBs, conseguimos ver melhor a diversidade de ambientes de onde elas vêm”, diz Adam Lanman, pós-doutorado em física do MIT.

Lanman, Andrew e Masui são membros da Colaboração CHIME — que inclui cientistas de diversas instituições ao redor do mundo — e são autores do novo artigo que detalha a descoberta da nova detecção de FRB.

Cada uma das estações Outrigger do CHIME monitora continuamente a mesma faixa de céu que o conjunto CHIME original. Tanto o CHIME quanto os Outriggers "escutam" flashes de rádio em escalas de tempo incrivelmente curtas, de milissegundos. Mesmo ao longo de vários minutos, esse monitoramento preciso pode gerar uma enorme quantidade de dados. Se o CHIME não detectar nenhum sinal de FRB, os Outriggers apagam automaticamente os últimos 40 segundos de dados para abrir espaço para o próximo intervalo de medições.

Em 16 de março de 2025, o CHIME detectou um flash ultrabrilhante de emissões de rádio, que acionou automaticamente os Outriggers do CHIME para registrar os dados. Inicialmente, o flash foi tão brilhante que os astrônomos não tinham certeza se era uma FRB ou simplesmente um evento terrestre causado, por exemplo, por uma interrupção nas comunicações celulares.

Essa ideia foi descartada quando os telescópios CHIME Outrigger focaram no flash e determinaram sua localização em NGC4141 — uma galáxia espiral na constelação da Ursa Maior, a cerca de 130 milhões de anos-luz de distância, surpreendentemente próxima da nossa Via Láctea. A detecção é uma das explosões rápidas de rádio mais próximas e brilhantes já detectadas.

Observações subsequentes na mesma região revelaram que a explosão veio da borda de uma região ativa de formação estelar. Embora ainda seja um mistério qual fonte poderia produzir as FRBs, a principal hipótese dos cientistas aponta para magnetares — estrelas de nêutrons jovens com campos magnéticos extremamente poderosos que podem gerar erupções de alta energia em todo o espectro eletromagnético, incluindo na banda de rádio. Os físicos suspeitam que os magnetares sejam encontrados no centro das regiões de formação estelar, onde as estrelas mais jovens e ativas são forjadas. A localização da nova FRB, próxima a uma região de formação estelar em sua galáxia, pode sugerir que a fonte da explosão seja um magnetar um pouco mais antigo.

Além de identificar a localização da nova FRB no céu, os cientistas também analisaram os dados do CHIME para verificar se alguma erupção semelhante ocorreu na mesma região no passado. Desde a descoberta da primeira FRB em 2007, os astrônomos detectaram mais de 4.000 erupções de rádio. A maioria dessas explosões é única. Mas observou-se que uma pequena porcentagem se repete, piscando de vez em quando. E uma fração ainda menor dessas repetições pisca em um padrão, como um batimento cardíaco rítmico, antes de se apagar. Uma questão central em torno das explosões rápidas de rádio é se as repetidoras e as não repetidoras têm origens diferentes.

Os cientistas analisaram os dados de seis anos do CHIME e não encontraram nada: esta nova FRB parece ter ocorrido uma única vez, pelo menos nos últimos seis anos. As descobertas são particularmente animadoras, dada a proximidade da explosão. Por ser tão próxima e tão brilhante, os cientistas podem sondar o ambiente dentro e ao redor da explosão em busca de pistas sobre o que poderia produzir uma FRB não repetitiva.

"Neste momento, estamos no meio desta história de se FRBs repetitivos e não repetitivos são diferentes. Essas observações estão juntando peças do quebra-cabeça", diz Masui.

“Há evidências que sugerem que nem todos os progenitores de FRB são iguais”, acrescenta Andrew. “Estamos a caminho de localizar centenas de FRBs todos os anos. A esperança é que uma amostra maior de FRBs localizadas em seus ambientes hospedeiros possa ajudar a revelar toda a diversidade dessas populações.”

A construção dos estabilizadores CHIME foi financiada pela Fundação Gordon e Betty Moore e pela Fundação Nacional de Ciências dos EUA. A construção do CHIME foi financiada pela Fundação Canadense para Inovação e pelas províncias de Quebec, Ontário e Colúmbia Britânica.