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    A busca pela origem de uma misteriosa explosão de rádio rápida chega relativamente perto de casa
    p As antenas do radiotelescópio australiano SKA Pathfinder (ASKAP) da CSIRO captaram pela primeira vez o Fast Radio Burst. Crédito:CSIRO / Alex Cherney, Autor fornecido

    p As explosões rápidas de rádio (FRBs) são apenas isso - enormes explosões de ondas de rádio do espaço que duram apenas uma fração de segundo. Isso torna a localização de sua origem um grande desafio. p Nossa equipe descobriu recentemente 20 novos FRBs usando o Australian Square Kilometer Array Pathfinder da CSIRO no outback da Austrália Ocidental, quase dobrando o número conhecido de FRBs.

    p Na pesquisa de acompanhamento, publicado hoje na Cartas de jornal astrofísico , fizemos uma dessas novas detecções - conhecida como FRB 171020 (o dia em que as ondas de rádio chegaram à Terra:20 de outubro, 2017) - e estreitou a localização para uma galáxia próxima à nossa.

    p Este é o FRB mais próximo detectado (até agora), mas ainda não sabemos o que causa essas misteriosas rajadas de rádio que podem conter mais energia do que o nosso Sol produz em décadas.

    p Ondas no espaço

    p Conforme as ondas de rádio viajam pelo universo, elas passam por outras galáxias e por nossa Via Láctea antes de chegar aos nossos telescópios.

    p Os comprimentos de onda de rádio mais longos são mais lentos do que os comprimentos de onda mais curtos, o que significa que há um pequeno atraso no tempo de chegada de comprimentos de onda mais longos.

    p Essa diferença nos tempos de chegada é chamada de medida de dispersão e indica a quantidade de matéria pela qual a emissão de rádio viajou.

    p FRB 171020 tem a menor medida de dispersão de qualquer FRB detectado até o momento, o que significa que não viajou da metade do caminho através do universo como a maioria dos outros FRBs detectados até agora. Isso significa que se originou de uma região relativamente próxima (pelos padrões astronômicos).

    p Usando modelos de distribuição de matéria no universo, podemos estabelecer um limite rígido para a distância percorrida pelo sinal de rádio. Para este FRB em particular, estimamos que não poderia ter se originado a mais de um bilhão de anos-luz de distância, e provavelmente ocorreu muito mais perto. (Nossa galáxia Via Láctea tem cerca de 100, 000 anos-luz de diâmetro.)

    p Este limite de distância, combinado com a área do céu de que sabemos que o FRB veio (uma área de meio grau quadrado - ou aproximadamente duas luas cheias de diâmetro) reduz enormemente o volume de pesquisa para procurar a galáxia hospedeira.

    p Fechando em

    p Uma região do céu desse tamanho normalmente contém centenas de galáxias. Usamos telescópios ópticos gigantes no Chile - incluindo o apropriadamente denominado Very Large Telescope e Gemini South - para derivar distâncias para essas galáxias medindo seus desvios para o vermelho diretamente, ou usando suas cores ópticas para estimar sua distância.

    p Isso nos permitiu reduzir drasticamente o número de galáxias possíveis dentro do limite de distância para apenas 16.

    p De longe o mais próximo, e acreditamos que provavelmente hospedará o FRB, é uma galáxia espiral próxima chamada ESO 601-G036. Isso está a 120 milhões de anos-luz de distância - tornando este host FRB quase nosso vizinho.

    p Imagem ótica da área de pesquisa do Digitized Sky Survey (DSS). Os círculos marcam possíveis galáxias hospedeiras para FRB 171020, mas estes estão todos muito mais distantes do que a galáxia ESO 601-G036 mais provável, mostrado no canto inferior esquerdo como uma imagem de três cores do levantamento ATLAS do VLT Survey Telescope (VST). Crédito:ESO, Digitized Sky Survey e VST-ATLAS, Autor fornecido

    p O que é particularmente impressionante sobre esta galáxia é que ela compartilha muitas características semelhantes à única galáxia conhecida por produzir FRBs:FRB 121102.

    p Este FRB também é conhecido como FRB de repetição devido à sua - até então única - propriedade de produzir rajadas múltiplas. Isso ajudou os astrônomos a localizá-lo em uma pequena galáxia a cerca de mais de 3 bilhões de anos-luz de distância.

    p ESO 601-G036 é semelhante em tamanho, e formando novas estrelas na mesma taxa, como a galáxia hospedeira da FRB repetitiva.

    p Mas há uma característica intrigante do FRB repetitivo que não vemos no ESO 601-G036.

    p Outras emissões

    p Além de repetir rajadas de emissão de rádio, o FRB repetitivo emite emissões de rádio de baixa energia continuamente.

    p Usando o Australia Telescope Compact Array (ATCA) da CSIRO em Narrabri, NSW, procuramos por esta emissão de rádio persistente no ESO 601-G036. Se fosse algo como a galáxia do repetidor, ele deve ter uma fonte de rádio estrondosamente brilhante nele. Não vimos nada.

    p Não apenas descobrimos que o ESO 601-G036 não tem qualquer emissão de rádio persistente, mas não há outras galáxias em nosso volume de pesquisa que mostrem propriedades semelhantes às vistas na FRB de repetição.

    p Isso aponta para a possibilidade de que existam diferentes tipos de rajadas rápidas de rádio que podem até ter origens diferentes.

    p Encontrar as galáxias das quais os FRBs se originam é um grande passo para resolver o mistério do que produz essas explosões extremas. A maioria dos FRBs viaja distâncias muito maiores, então encontrar um tão perto da Terra nos permite estudar os ambientes dos FRBs em detalhes sem precedentes.

    p A caça por mais

    p Infelizmente, não podemos dizer com certeza absoluta que ESO 601-G036 é a galáxia de onde veio o FRB 171020.

    p O próximo grande obstáculo para entender o que causa os FRBs é identificar mais deles. Se pudermos fazer isso, seremos capazes de descobrir não apenas exatamente em qual galáxia ocorreu um FRB, mas mesmo onde ocorreu dentro da galáxia.

    p Se FRBs ocorrerem nos núcleos centrais das galáxias, isso talvez pudesse apontar para buracos negros como sua fonte. Ou preferem a periferia das galáxias? Ou regiões onde muitas novas estrelas se formaram recentemente? Ainda existem tantas incógnitas sobre os FRBs.

    p Vários radiotelescópios em todo o mundo estão comissionando sistemas para localizar explosões. Nosso estudo mostrou que, combinando observações de rádio e telescópios ópticos, seremos capazes de pintar um quadro completo das galáxias hospedeiras FRB, e ser capaz de finalmente determinar o que causa esses FRBs. p Este artigo foi republicado de The Conversation sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.




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