Há pouco mais de uma década, dois astrônomos descobriram explosões misteriosas de ondas de rádio que parecem ocorrer em todo o céu, frequentemente ofuscando todas as estrelas de uma galáxia. Desde então, o estudo dessas explosões rápidas de rádio, ou FRBs, decolou, e embora ainda não saibamos o que são exatamente ou o que os causa, os cientistas estão agora se aproximando de algumas respostas.

Os FRBs foram detectados pela primeira vez em 2007 pelos astrônomos Duncan Lorimer e David Narkevic. Ao usar o Observatório Parkes na Austrália, a dupla ficou surpresa ao testemunhar um flash incrivelmente brilhante de ondas de rádio vindo do espaço. Este estranho evento foi chamado de explosão de Lorimer.

Desde então, cerca de 100 descobertas de FRB foram anunciadas. Fomos capazes de apontar a localização de algumas para outras galáxias - nenhuma parece ter lugar dentro da Via Láctea - bem como ver alguns acontecendo em tempo real e até mesmo testemunhar FRBs que se repetem. Apesar das inúmeras observações e muitos dados, ainda não sabemos explicar exatamente o que são.

'Não é tão comum na astrofísica que há um novo fenômeno que realmente não entendemos e temos a oportunidade de aprender algo genuinamente novo, 'disse o Dr. Jason Hessels, da Universidade de Amsterdã, na Holanda.

Radiotelescópios

Dr. Hessels coordenou um projeto chamado DRAGNET, que decorreu de 2014 a 2018 e procurou observar e estudar mais FRBs. Usou radiotelescópios em todo o mundo, incluindo o array de baixa frequência, ou telescópio LOFAR, na Holanda - para caçar estrelas exóticas e FRBs. Na época em que o projeto foi proposto em 2012, Contudo, as pessoas não tinham certeza de que os FRBs eram reais.

Ainda, em 2015, o projeto foi um grande avanço. Ele descobriu que um FRB conhecido em outra galáxia - apelidado de FRB 121102 - estava se repetindo. Esta descoberta permitiu aos astrônomos descobrir de onde vinha o FRB - uma galáxia anã tênue a 3 bilhões de anos-luz da Terra. Desde então, encontramos uma segunda explosão repetida, mas até aquele primeiro, todos os FRBs foram eventos únicos.

'Esse tem sido um grande tesouro de informações, 'disse o Dr. Hessels, referindo-se ao FRB 121102. 'Detectamos centenas de rajadas dele.'

Cada flash dura apenas um milissegundo ou mais, mas pode emitir mais energia do que 500 milhões de sóis. Como tal, FRB 121102 é claramente perceptível contra o pano de fundo de uma galáxia, especialmente um tão fraco como este. Mesmo a uma distância tão grande, e tendo sido produzido antes do início da vida multicelular na Terra, o flash é intenso o suficiente para medirmos hoje.

Quando os FRBs foram descobertos pela primeira vez, pensava-se que eles poderiam ser causados ​​por eventos cataclísmicos, como estrelas de nêutrons - os núcleos remanescentes de estrelas gigantes colapsadas - ou buracos negros se fundindo. O fato de que alguns FRBs repetem, Contudo, sugere que pode não ser o caso, embora possa haver vários tipos de FRB.

Tremores de estrelas

Nossa melhor explicação até agora é que eles são causados ​​por magnetares, estrelas de nêutrons com campos magnéticos incrivelmente fortes. Acredita-se que essas estrelas tenham energia suficiente para produzir os flashes brilhantes associados aos FRBs, experimentando 'terremotos estelares' enquanto o campo magnético rasga a crosta da estrela, liberando uma grande quantidade de energia (embora resultados recentes divulgados em 27 de junho sugiram uma possível origem alternativa desconhecida para alguns FRBs).

'Essa energia liberada pode estar se chocando com todo o material ao redor do magnetar, e isso causa um choque e pode acelerar as partículas que produzem ondas de rádio e uma explosão de rádio como observamos, 'disse o Dr. Hessels.

Para melhor responder a esta pergunta, o projeto MeerTRAP em andamento está tentando encontrar mais FRBs, o que pode nos aproximar de uma resposta. O projeto usa o conjunto de radiotelescópio MeerKAT na África do Sul para procurar pulsos de ondas de rádio no céu. Durante as observações astronômicas padrão da matriz, a equipe MeerTRAP pega carona a bordo para obter os dados - cerca de 10 gigabytes por segundo - para procurar FRBs.

'Nós apenas pegamos os dados de onde eles escolheram apontar, 'disse o Dr. Benjamin Stappers, da Universidade de Manchester, REINO UNIDO, e o coordenador do projeto para MeerTRAP. 'Não importa muito para onde o telescópio está apontando, porque devem ser uniformes no céu. '

O projeto ainda não começou a procurar FRBs, mas planeja começar a fazê-lo em julho de 2019. A equipe MeerTRAP espera encontrar entre dois e cinco FRBs por semana, com a possibilidade de procurar os FRBs que ocorrem apenas uma vez e os repetidos, já que os telescópios retornarão à mesma parte do céu em ocasiões regulares.

Origem

Todos esses dados devem nos ajudar a entender melhor a origem dos FRBs. 'Uma maneira de descobrir qual é a causa deles é, é entender onde eles acontecem em uma galáxia, e em quais tipos de galáxias eles acontecem, 'disse o Dr. Stappers.

Os astrônomos também querem descobrir quantos tipos de FRB existem. Até aqui, sabemos que alguns deles se repetem e outros não, mas quantas repetições ainda é desconhecido. Pode ser que esses dois tipos sejam formados de maneiras diferentes, Portanto, encontrar mais deles pode nos ajudar a responder melhor a essa pergunta.

'Há também a probabilidade de que os FRBs também passem pelas regiões externas de outras galáxias que se encontram ao longo da linha de visão, 'disse o Dr. Stappers. 'Então você pode usá-los como uma tocha e ver o que acontece com a luz quando ela passa por essas outras galáxias. Você pode aprender algo sobre a natureza dessas galáxias intermediárias. '

O projeto MeerTRAP também buscará estrelas de nêutrons em rotação rápida, chamados pulsares, para testar melhor nossas teorias da gravidade. Se um pulsar fosse encontrado orbitando outra estrela ou mesmo um buraco negro, a mudança em sua rotação poderia nos dizer mais sobre como a gravidade funciona nos extremos da física.

É FRBs, Contudo, que estão ganhando as manchetes no momento. Com mais e mais descobertas a caminho, espera-se que possamos ter uma resposta em breve sobre alguns de seus mistérios.

'O campo está realmente explodindo, 'disse o Dr. Hessels, observando que podemos saber de mais de 1, 000 até o final do ano. 'Provavelmente nos próximos anos teremos uma boa ideia do que está causando isso.'