Os astrônomos ficaram surpresos com a fonte mais próxima de flashes misteriosos no canãu chamados rajadas rápidas de ra¡dio. Medições de precisão com radiotelesca³pios revelam que as rajadas são feitas entre estrelas antigas, e de uma forma que ninguanãm esperava. A fonte dos flashes, na gala¡xia espiral M 81 próxima, éa mais próxima de seu tipo da Terra.

As descobertas de uma equipe internacional de cientistas, incluindo Ramesh Karuppusamy e Uwe Bach, ambos do Instituto Max Planck de Radioastronomia em Bonn, Alemanha, foram publicadas em dois artigos na Nature e Nature Astronomy nesta semana.

Rajadas rápidas de ra¡dio são imprevisa­veis, flashes extremamente curtos de luz do Espaço. Os astrônomos tem lutado para entendaª-los desde que foram descobertos pela primeira vez em 2007. Atéagora, eles são foram vistos por radiotelesca³pios.

Cada flash dura apenas milanãsimos de segundo. No entanto, cada um envia tanta energia quanto o Sol em um dia. Centenas de flashes disparam todos os dias, e eles foram vistos em todo o canãu. A maioria estãoa grandes distâncias da Terra, em gala¡xias a bilhaµes de anos-luz de distância.

Nos dois artigos, uma equipe internacional de astrônomos apresenta observações que levam os cientistas um passo mais perto de resolver o mistério osao mesmo tempo em que levantam novos quebra-cabea§as. A equipe éliderada conjuntamente por Franz Kirsten (Chalmers, Suanãcia e ASTRON, Holanda) e Kenzie Nimmo (ASTRON e Universidade de Amsterda£).

Os cientistas decidiram fazer medições de alta precisão de uma fonte de explosão repetida descoberta em janeiro de 2020 na constelação da Ursa Maior, a Ursa Maior.

"Quera­amos procurar pistas sobre as origens das explosões Usando muitos radiotelesca³pios juntos, saba­amos que podera­amos identificar a localização da fonte no canãu com extrema precisão. Isso da¡ a oportunidade de ver como éa vizinhana§a local de uma explosão de ra¡dio rápida. como", diz Franz Kirsten.

Quando analisaram suas medições, os astrônomos descobriram que os repetidos flashes de ra¡dio vinham de algum lugar que ninguanãm esperava.

Eles rastrearam as explosaµes atéos arredores da gala¡xia espiral próxima Messier 81 (M 81), a cerca de 12 milhões de anos-luz de distância. Isso torna esta a detecção mais próxima de uma fonte de rajadas de ra¡dio rápidas .

Havia outra surpresa reservada. A localização correspondia exatamente a um aglomerado denso de estrelas muito antigas, conhecido como aglomerado globular.

"a‰ incra­vel encontrar rajadas de ra¡dio rápidas de um aglomerado globular. Este éum lugar no espaço onde vocêsão encontra estrelas velhas. Mais longe no universo, rajadas de ra¡dio rápidas foram encontradas em lugares onde as estrelas são muito mais jovens", diz Kenzie Nimmo .

"Embora a semelhança da explosão com a emissão de alguns pulsares em nossa gala¡xia nos coloque em terreno familiar, ela destaca que os progenitores FRB podem ser bastante diversos. Isso certamente motiva a localização e caracterização de mais explosaµes de ra¡dio", acrescenta Ramesh Karuppusamy (Max Planck Institute for Radio Astronomy, MPIfR), coautor do artigo.

Muitas rajadas rápidas de ra¡dio foram encontradas cercadas por estrelas jovens e massivas, muito maiores que o Sol. Nesses locais, as explosaµes de estrelas são comuns e deixam para trás resqua­cios altamente magnetizados.

Os cientistas passaram a acreditar que rajadas de ra¡dio rápidas podem ser criadas em objetos conhecidos como magnetares. Magnetares são os remanescentes extremamente densos de estrelas que explodiram. E eles são os a­ma£s conhecidos mais poderosos do universo.

"Esperamos que os magnetares sejam brilhantes e novos, e definitivamente não cercados por estrelas antigas. Então, se o que estamos vendo aqui érealmente um magnetar , então ele não pode ter sido formado a partir de uma explosão de uma estrela jovem. outra maneira", diz o membro da equipe Jason Hessels, Universidade de Amsterda£ e ASTRON.

Os cientistas acreditam que a fonte dos flashes de ra¡dio éalgo que foi previsto, mas nunca visto antes: um magnetar que se formou quando uma anãbranca se tornou macia§a o suficiente para colapsar sob seu pra³prio peso.

"Coisas estranhas acontecem na vida de vários bilhaµes de anos de um aglomerado de estrelas. Aqui achamos que estamos vendo uma estrela com uma história incomum", diz Franz Kirsten.

Com o tempo, estrelas comuns como o Sol envelhecem e se transformam em objetos pequenos, densos e brilhantes chamados ana£s brancas . Muitas estrelas no aglomerado vivem juntas em sistemas binários. Das dezenas de milhares de estrelas no aglomerado, algumas chegam perto o suficiente para uma estrela coletar material da outra.

"Isso pode levar a um cena¡rio conhecido como colapso induzido por acreção", explica Kirsten.

"Se uma das ana£s brancas puder pegar massa extra suficiente de sua companheira, ela pode se transformar em uma estrela ainda mais densa, conhecida como estrela de naªutrons. Isso éuma ocorraªncia rara, mas em um aglomerado de estrelas antigas, éa maneira mais simples de fazer rajadas rápidas de ra¡dio", diz Mohit Bhardwaj, membro da equipe, da Universidade McGill, Canada¡.

Procurando por mais pistas ampliando seus dados, os astrônomos encontraram outra surpresa. Alguns dos flashes foram ainda mais curtos do que eles esperavam.

"Os flashes piscaram em brilho em apenas algumas dezenas de nanossegundos. Isso nos diz que eles devem estar vindo de um pequeno volume no Espaço, menor que um campo de futebol e talvez apenas dezenas de metros de dia¢metro", diz Kenzie Nimmo.

Da mesma forma, sinais extremamente rápidos foram vistos de um dos objetos mais famosos do canãu, o pulsar do Caranguejo. a‰ um pequeno e denso remanescente de uma explosão de supernova que foi vista da Terra em 1054 EC na constelação de Touro, o Touro. Tanto os magnetares quanto os pulsares são diferentes tipos de estrelas de naªutrons: objetos superdensos com a massa do Sol em um volume do tamanho de uma cidade e com fortes campos magnanãticos.

"Alguns dos sinais que medimos são curtos e extremamente poderosos, da mesma forma que alguns sinais do pulsar do Caranguejo. Isso sugere que estamos de fato vendo um magnetar, mas em um lugar onde os magnetares não foram encontrados antes." diz Kenzie Nimmo.

Observações futuras deste sistema e de outros ajudara£o a dizer se a fonte érealmente um magnetar incomum, ou outra coisa, como um pulsar incomum ou um buraco negro e uma estrela densa em uma a³rbita próxima.

"Essas rápidas explosaµes de ra¡dio parecem estar nos dando uma visão nova e inesperada de como as estrelas vivem e morrem. Se isso for verdade, elas poderiam, como as supernovas, ter coisas para nos contar sobre estrelas e suas vidas em todo o universo", diz Franz Kirsten .

Para estudar a fonte com a maior resolução e sensibilidade possí­vel, os cientistas combinaram medições de telesca³pios da Rede Europeia VLBI (EVN). Ao combinar dados de 12 antenas paraba³licas espalhadas por metade do globo, Suanãcia, Leta´nia, Holanda, Raºssia, Alemanha, Pola´nia, Ita¡lia e China, eles conseguiram descobrir exatamente de onde no canãu estavam vindo.

O radiotelesca³pio de 100 m do MPIfR, o telesca³pio de prato aºnico maissensívelda Europa, foi usado de maneira dupla, dentro da rede EVN e também fornecendo dados de pulsar em alta resolução de tempo com o sistema de gravação de dados PSRIX.

"Fico sempre satisfeito quando os dados de Effelsberg contribuem para um resultado tão bom. Especialmente para observações VLBI de sinais fracos, a participação do telesca³pio de 100m pode ser crucial", diz Uwe Bach, do MPIfR, coautor e responsável pelo VLBI especialista do observata³rio de ra¡dio de Effelsberg.

As medições do EVN foram complementadas com dados de vários outros telesca³pios, entre eles o Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) no Novo Manãxico, EUA