Misteriosa fonte de rápidos sinais de rádio detectada pelo Observatório Arecibo

Por aproximadamente 10 anos, rádio astrônomos têm detectado misteriosos milissegundo de pulsos de ondas de rádio, chamados de "Fast Radio Burst" (FRB).

Enquanto apenas 18 desses eventos têm sido detectados até então, um FRB tem sido particularmente intrigante, pois tal sinal tem sido periodicamente repetitivo. Detectado pela primeira vez em Novembro de 2012, astrônomos não sabiam se o FRB 121102 tinha origem em nossa Galáxia ou em algum lugar muito mais distante no universo.

Uma pesquisa concentrada  feita por múltiplas observações ao redor do mundo tem determinado que tais sinais estão vindo de uma galáxia anã bastante rarefeita a 2.5 bilhões de anos-luz da Terra. Mas astrônomos ainda estão incertos a respeito do que exatamente está criando esses pulsos.

"Esses feixes de rádio devem ser criados por uma grande liberação de energia para serem visíveis a partir de toda essa distância," disse Shami Chatterjee da Universidade Cornell, numa conferência de imprensa na Sociedade Astronômica Americana duas semanas atrás. Shami Chatterjee e seus colegas têm papers recentemente publicados no Nature e no Astrophysical Journal Letters.

O evento de observação global da Rede Europeia de observações Very Large Baseline Interferometer (VLBI) conectadas umas as outras e o Observatório Arecibo - projetado por William E. Gordon - em Puerto Rico, na América Central.

A região do céu onde o sinal foi originado é localizada na constelação Auriga, e Shami Chatterjee disse que essa região é de apenas 0.01° de diâmetro. "Nesta região há centenas de fontes de sinal. Há uma enorme quantidade de estrelas, galáxias, entre outras coisas lá," disse Shami Chatterjee. E isso torna a pesquisa difícil.

O Observatório Arecibo - o primeiro a detectar tal evento - tem uma resolução de 0.05° do céu, ou um décimo do diâmetro da lua, mas não era suficientemente preciso para identificar a fonte do sinal. Astrônomos usaram o observatório Very Large Array (VLT) em New Mexico e a Rede Europeia de observações VLBI para tentar descobrir a origem do sinal. Mas isso também terminou por criar uma enorme quantidade de dados para serem analisados, disse o coautor Casey Law da Universidade da California Barkeley.

"Era como encontrar uma agulha no palheiro," disse Casey Law. "Foi necessário muito trabalho de algorítimo para acha-lo."

Finalmente no dia 23 de Agosto de 2016, surgiram nove pulsos de rádio extremamente brilhantes.

"Nós tínhamos trabalhado duro para sermos capazes de observar os pulsos mais rarefeitos que nós podíamos," Casey Law disse, "mas de repente lá estavam nove dos mais brilhantes pulsos já detectados. Esse FRB foi generoso conosco."

A equipe não foi apenas capaz de identifica a origem como sendo de uma distante galáxia anã, como também foi capaz de determinar que o pulso não veio do centro da galáxia anã, mas veio de uma região localizada um pouco fora do centro, explicou o coautor Jason Hessels da Universidade de Amsterdam ASTRON. Isso pode indicar que tal pulso não foi originado por um buraco negro central. Futuras observações com o telescópio espacial Hubble podem ser capazes de coletar dados mais acurados.

Imagem feita pelo Observatório Gemini do campo em volta do FRB 121102. A galáxia anã foi fotografada e teve o seu espectro analisado usando o Multi-Object Spectrograph (GMOS) do telescópio nordeste Gemini em Maunakea no Hawaii. Os dados foram obtidos entre 24 e 25 de Outubro e em 2 de Novembro de 2016.

O que originou essa fonte de pulso de rádio repetidamente?

"Nós ainda não sabemos o que causou isso ou o mecanismo físico que faz esse brilhante e rápido pulso," disse Sarah Burke-Spolaor, da Universidade oeste de Virginia. "O FRB poderia ter saído de um núcleo ativo galáctico (AGN) ou pode ser algo mais familiar, tal como a remanescente de uma distante supernova, ou uma estrela de nêutrons."

Sarah Burke-Spolaor acrescenta dizendo que eles ainda não sabem se todas as FRBs são criadas igualmente, pois até então o FRB 121102 é o único a repetir. A equipe tem esperança de que venhamos a detectar outros exemplos no futuro.

"Isso pode ser uma estrela de nêutrons do tipo magnetar - uma estrela recém-nascida com um campo magnético extremamente forte, dentro de uma remanescente de supernova ou de uma nebulosa de vento de supernova - que de alguma forma está produzindo esses pulsos prodigiosos," disse Shami Chatterjee. "Ou, pode ser uma combinação de todas essas ideias - e isso explicaria o porque de o que estamos vendo poder ser de alguma forma raro."

Fonte: Universe Today

[Traduzido e adaptado por: @jonathantorres19]