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    O ambiente irregular de uma rara explosão cósmica revelada
    p Uma concepção artística do FBOT. Crédito:Bill Saxton, NRAO / AUI / NSF

    p Cientistas do National Center for Radio Astrophysics do Tata Institute of Fundamental Research (NCRA-TIFR) Pune usaram o Giant Metrewave Radio Telescope atualizado (uGMRT) para determinar que a vaca AT 2018, o primeiro de uma classe recém-descoberta de explosões cósmicas, tem um ambiente extremamente irregular. Fontes como AT 2018cow liberam uma enorme quantidade de energia, no entanto, desvanece-se extremamente rapidamente. Isso, junto com sua cor extremamente azul, os levou a serem chamados de FBOTs para Fast Blue Optical Transient. Esta é a primeira evidência observacional de emissão não homogênea de um FBOT. As origens dos FBOTs ainda estão em debate, mas os modelos propostos incluem a explosão de uma estrela massiva, colisão de uma estrela de nêutrons de acréscimo e uma estrela, fusão de duas anãs brancas, etc. p Os FBOTs são difíceis de encontrar, pois eles aparecem e desaparecem no céu muito rapidamente. Contudo, vários deles foram descobertos nos últimos anos por meio do recente advento de pesquisas que varrem o céu quase diariamente. FBOTs que também emitem no rádio são duplamente raros, mas são particularmente interessantes porque as observações de rádio ajudam a determinar as propriedades dos ambientes dessas explosões e seus progenitores.

    p A vaca FBOT AT2018 foi descoberta em 16 de junho de 2018. A uma distância de cerca de 215 milhões de anos-luz, a vaca mostrou luminosidades muito maiores do que as supernovas normais. O Prof. Poonam Chandra (NCRA-TIFR) e o Dr. A. J. Nayana (um ex-aluno de Ph.D. do Prof. Poonam Chandra) realizaram observações de rádio da vaca AT 2018 com o uGMRT para determinar as propriedades de seu ambiente estendido e região de emissão. "Nosso estudo foi tremendamente beneficiado pelas capacidades únicas de baixa frequência do uGMRT. As observações do uGMRT da" vaca "desempenharam um papel único em encontrar a densidade não uniforme em torno desta explosão", diz Nayana. Ela adicionou, "Nosso trabalho fornece a primeira evidência observacional de emissão não homogênea de um FBOT. A densidade do material em torno dessa explosão cai drasticamente em torno de 0,1 ano-luz do transiente. Isso indica que a estrela progenitora da vaca AT2018 estava perdendo massa muito mais rápido em direção ao seu fim. da vida."

    p As linhas verdes e vermelhas sólidas / pontilhadas denotam diferentes modelos teóricos. O ponto de rotação desta curva de luz permitiu a determinação da velocidade do material a partir da explosão, Força do campo magnético, e densidade ambiental em diferentes distâncias do centro da explosão. Crédito:A. J. Nayana e Poonam Chandra

    p Em 2018 a vaca também é incomum por ser observada no rádio há muito tempo. Quanto mais tempo se pode observar a emissão pós-explosão, mais distância percorreu o material ejetado durante a explosão. Isso permite estudar o ambiente em grande escala da fonte. O Dr. A. J. Nayana e o Prof. Poonam Chandra têm observado a vaca por ~ 2 anos com o uGMRT para entender suas propriedades. "Este é o primeiro FBOT visto por tanto tempo em baixas frequências de rádio e os dados do uGMRT forneceram informações cruciais sobre o ambiente desse transiente.", Nayana disse. Poonam Chandra explica, "Esta é a beleza das observações de rádio de baixa frequência. É possível rastrear as pegadas do sistema progenitor muito antes de explodir. É interessante que o material da explosão está se movendo a uma velocidade superior a 20% da velocidade da luz, mesmo depois de ~ 257 dias pós-explosão, sem qualquer desaceleração ".

    p A imagem dentro da caixa é a AT2018cow. Crédito:A. J. Nayana e Poonam Chandra

    p Embora a origem dos FBOTs ainda esteja em debate, observações detalhadas de rádio podem dar dicas sobre vários parâmetros físicos desses eventos, como a velocidade do material que saiu da explosão, a força do campo magnético, a taxa pela qual o sistema progenitor perde sua massa antes da explosão, etc. As observações do uGMRT da "vaca" sugerem que o progenitor fez erupção de seu material ~ 100 vezes mais rápido durante os anos próximos ao fim de sua vida em comparação com ~ 23 anos antes da explosão. Também, A vaca AT2018 mostrou não homogeneidade na região emissora de rádio, enquanto os outros dois FBOTs de radiofrequência não mostraram essas propriedades, tornando a "vaca" única no grupo. "As observações de mais FBOTs com o uGMRT darão informações sobre seus ambientes e progenitores para desenvolver uma imagem abrangente das propriedades desses transitórios intrigantes.", diz Nayana.

    p O GMRT é um conjunto de trinta antenas de 45 m espalhadas por uma área de 25 km2 na vila de Khodad, Narayangaon, Índia, construído e operado pela NCRA-TIFR, Pune. Atualmente é um dos radiotelescópios de baixa frequência mais sensíveis do mundo.

    p O artigo foi publicado em 30 de abril, Edição de 2021 de The Astrophysical Journal Letters .


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