Rádios rápidas, ou FRBs - poderosos, ondas de rádio de milissegundos provenientes do espaço profundo fora da Via Láctea - estão entre os fenômenos astronômicos mais misteriosos já observados. Como os FRBs foram descobertos pela primeira vez em 2007, astrônomos de todo o mundo usaram radiotelescópios para rastrear as explosões e procurar pistas sobre de onde vêm e como são produzidas.

O astrofísico do UNLV Bing Zhang e colaboradores internacionais observaram recentemente algumas dessas fontes misteriosas, o que levou a uma série de descobertas revolucionárias relatadas na revista Nature que podem finalmente lançar luz sobre o mecanismo físico dos FRBs.

O primeiro artigo, para o qual Zhang é um autor correspondente e teórico principal, foi publicado na edição de 28 de outubro de Natureza .

"Existem duas questões principais em relação à origem dos FRBs, "disse Zhang, cuja equipe fez a observação usando o telescópio esférico de abertura de quinhentos metros (FAST) em Guizhou, China. "O primeiro é quais são os motores dos FRBs e o segundo é o mecanismo para produzir os FRBs. Encontramos a resposta para a segunda pergunta neste artigo."

Duas teorias concorrentes foram propostas para interpretar o mecanismo de FRBs. Uma teoria é que eles são semelhantes a rajadas de raios gama (GRBs), as explosões mais poderosas do universo. A outra teoria os compara mais a pulsares de rádio, que são estrelas de nêutrons giratórias que emitem brilho, pulsos de rádio coerentes. Os modelos semelhantes a GRB prevêem um ângulo de polarização não variável dentro de cada burst, enquanto os modelos semelhantes a pulsar prevêem variações do ângulo de polarização.

A equipe usou o FAST para observar uma fonte FRB repetitiva e descobriu 11 rajadas dela. Surpreendentemente, sete dos 11 bursts brilhantes mostraram diversas oscilações de ângulo de polarização durante cada burst. Os ângulos de polarização não variaram apenas em cada rajada, os padrões de variação também foram diversos entre os bursts.

"Nossas observações essencialmente excluem os modelos do tipo GRB e oferece suporte aos modelos do tipo pulsar, "disse K.-J. Lee do Instituto Kavli de Astronomia e Astrofísica, Universidade de Pequim, e autor correspondente do artigo.

Quatro outros artigos sobre FRBs foram publicados na Nature em 4 de novembro. Estes incluem vários artigos de pesquisa publicados pela equipe FAST liderada por Zhang e colaboradores dos Observatórios Astronômicos Nacionais da China e da Universidade de Pequim. Pesquisadores afiliados ao Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment (CHIME) e ao grupo Survey for Transient Astronomical Radio Emission 2 (STARE2) também fizeram parceria nas publicações.

"Assim como o primeiro artigo avançou nossa compreensão do mecanismo por trás dos FRBs, esses papéis resolveram o desafio de sua origem misteriosa, "explicou Zhang.

Os magnetares são incrivelmente densos, estrelas de nêutrons do tamanho de uma cidade que possuem os campos magnéticos mais poderosos do universo. Os magnetares ocasionalmente fazem rajadas curtas de raios-X ou raios gama suaves por meio da dissipação de campos magnéticos, portanto, eles têm sido especulados há muito como fontes plausíveis para alimentar FRBs durante explosões de alta energia.

A primeira evidência conclusiva disso veio em 28 de abril, 2020, quando uma explosão de rádio extremamente brilhante foi detectada de um magnetar bem em nosso quintal - a uma distância de cerca de 30, 000 anos-luz da Terra na Galáxia da Via Láctea. Como esperado, o FRB foi associado a uma explosão de raio-X brilhante.

"Agora sabemos que os objetos mais magnetizados do universo, os chamados magnetares, pode produzir pelo menos alguns ou possivelmente todos os FRBs do universo, "disse Zhang.

O evento foi detectado por CHIME e STARE2, duas matrizes de telescópios com muitos pequenos radiotelescópios adequados para detectar eventos brilhantes em uma grande área do céu.

A equipe de Zhang tem usado o FAST para observar a fonte magnetar há algum tempo. Infelizmente, quando o FRB ocorreu, O FAST não estava olhando para a fonte. Apesar disso, A FAST fez algumas descobertas intrigantes de "não detecção" e as relatou em um dos dias 4 de novembro. Natureza artigos. Durante a campanha de observação FAST, houve outras 29 rajadas de raios-X emitidas do magnetar. Contudo, nenhuma dessas explosões foi acompanhada por uma explosão de rádio.

"Nossas não detecções e as detecções pelas equipes CHIME e STARE2 delineiam um quadro completo das associações FRB-magnetar, "Disse Zhang.

Para colocar tudo em perspectiva, Zhang também trabalhou com a Nature para publicar uma revisão de um único autor das várias descobertas e suas implicações para o campo da astronomia.

"Graças aos recentes avanços observacionais, as teorias FRB podem finalmente ser revistas criticamente, "disse Zhang." Os mecanismos de produção de FRBs são bastante reduzidos. Ainda, muitas questões em aberto permanecem. Este será um campo empolgante nos próximos anos. "