Astrônomos detectam sinal cósmico parecido com batimento cardíaco

Com informações do MIT - 13/07/2022

Impressão artística de uma rajada rápida de rádio - as cores ilustram diferentes comprimentos de onda.
[Imagem: Jingchuan Yu/Beijing Planetarium]

Rajada rápida de rádio

Astrônomos detectaram um sinal de rádio estranho e persistente, vindo de uma galáxia distante, que parece estar piscando com uma regularidade surpreendente.

"Ele é muito incomum. Não só é muito longo, durando cerca de três segundos, mas há picos periódicos que são notavelmente precisos, emitindo a cada fração de segundo - bum, bum, bum - como um batimento cardíaco. Esta é a primeira vez que o sinal em si é periódico," disse Daniele Michilli, do Instituto de Astrofísica e Pesquisa Espacial Kavli, nos EUA.

O sinal é classificado como uma rajada rápida de rádio (RRR ou FRB na sigla em inglês, para fast radio burst) - uma explosão intensamente forte de ondas de rádio, de origem astrofísica desconhecida, que normalmente dura alguns milissegundos no máximo.

No entanto, este novo sinal persiste por até três segundos, cerca de 1.000 vezes mais que uma RRR média. Dentro dessa janela, a equipe detectou rajadas de ondas de rádio que se repetem a cada 0,2 segundo, um padrão periódico claro, semelhante a um coração batendo.

Os astrônomos catalogaram o sinal como FRB 20191221A, que atualmente é a RRR mais duradoura, com o padrão periódico mais claro, detectado até o momento. Ele vem de uma galáxia distante, a vários bilhões de anos-luz da Terra.

Relógio astrofísico

Exatamente o que essa fonte pode ser permanece um mistério, embora os astrônomos suspeitem que o sinal possa emanar de um pulsar de rádio ou de um magnetar, ambos tipos de estrelas de nêutrons - núcleos colapsados de estrelas gigantes, extremamente densos e girando rapidamente.

"Não há muitas coisas no Universo que emitem sinais estritamente periódicos," disse Michilli. "Exemplos que conhecemos em nossa própria galáxia são pulsares de rádio e magnetares, que giram e produzem uma emissão semelhante a um farol. E achamos que esse novo sinal pode ser um magnetar ou pulsar com esteroides."

A equipe espera detectar mais sinais periódicos dessa fonte, que possam ser usados como um relógio astrofísico. Por exemplo, a frequência das explosões e como elas mudam à medida que a fonte se afasta da Terra podem ser usadas para medir a taxa na qual o Universo está se expandindo.

• Fonte cósmica de rádio toca de forma rítmica - origem desconhecida

A maioria das RRRs foi identificada pelo Observatório CHIME, no Canadá.
[Imagem: CHIME/MIT]

Observatório CHIME

Desde que a primeira RRR foi descoberta, em 2007, centenas de flashes de rádio foram detectados de vários pontos, mais recentemente pelo Experimento CHIME, um radiotelescópio interferométrico formado por quatro grandes refletores parabólicos localizados no Observatório Radioastrofísico Dominion, no Canadá.

O observatório CHIME observa continuamente o céu enquanto a Terra gira, tendo sido projetado para captar ondas de rádio emitidas pelo hidrogênio nos estágios iniciais do Universo. Mas ele também é sensível às rajadas rápidas de rádio e, desde que começou a observar o céu, em 2018, já detectou centenas de RRRs emanadas de diferentes partes do céu.

"O CHIME até agora detectou muitas RRRs com propriedades diferentes," diz Michilli. "Vimos algumas que vivem dentro de nuvens que são muito turbulentas, enquanto outras parecem estar em ambientes limpos. Pelas propriedades desse novo sinal, podemos dizer que, ao redor dessa fonte, há uma nuvem de plasma que deve ser extremamente turbulenta."

Os astrônomos esperam capturar rajadas adicionais do periódico FRB 20191221A, para refinar sua compreensão de sua fonte e das estrelas de nêutrons em geral.

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