Explosões rápidas de rádio, torções e gritos ajudam os cientistas a determinar a origem das explosões cósmicas
p O telescópio Arecibo de 305 metros, em Porto Rico, e sua plataforma suspensa de suporte de receptores de rádio é mostrada em uma noite estrelada. Um flash da fonte Fast Radio Burst FRB 121102 é visto:originando além da Via Láctea, das profundezas do espaço extragalático. Esta explosão de rádio é altamente polarizada, e o sinal polarizado é torcido em função da frequência de rádio porque existe uma região extrema de plasma magnetizado entre nós e a fonte das explosões. Crédito:Design da imagem:Danielle Futselaar - Uso da foto:Brian P. Irwin / Dennis van de Water / Shutterstock
p Um grupo internacional de astrônomos descobriu que a rápida explosão de rádio FRB 121102 da Universidade Cornell - um breve, pulso gigantesco de ondas de rádio de 3 bilhões de anos-luz de distância - passa por um véu de plasma magnetizado. Isso faz com que as explosões cósmicas "gritem e girem, "que ajudará os cientistas a determinar a fonte. p A pesquisa é destaque na capa do
Natureza , 11 de janeiro.
p O "grito" representa as rajadas, e a "torção" descreve um fenômeno físico chamado rotação de Faraday, que ocorre quando as ondas de rádio passam por um plasma magnetizado, explicou James Cordes, o George Feldstein Professor de Astronomia na Cornell University. A medição da torção fornece mais detalhes científicos sobre a origem do FRB 121102. Os dados foram coletados do Observatório de Arecibo em Porto Rico e confirmados pelo Observatório Green Bank em West Virginia.
p "É um sensoriamento remoto a 3 bilhões de anos-luz de distância. Essas novas medições nos permitem ser muito mais específicos sobre os arredores imediatos da fonte, "disse Cordes.
p Quando as ondas de rádio passam pelo plasma magnetizado, a direção da polarização em diferentes frequências de rádio torna-se "torcida" pela rotação de Faraday.
p As rajadas de rádio do FRB 121102 giram a tal extremo - mais de 500 vezes maior que qualquer outra rajada rápida de rádio observada até agora - que os astrônomos concluíram que as rajadas devem passar por um alto campo magnético em plasma denso, fazendo os cientistas acreditarem que a fonte jovem das explosões FRB 121102 pode estar perto de um buraco negro massivo em sua própria galáxia ou uma jovem estrela de nêutrons aninhada dentro de uma nebulosa poderosa ou um remanescente de supernova.
Uma das explosões de rádio do FRB 121102, como detectado com o telescópio Arecibo, e então convertido em som para que se possa ouvir a variação na frequência de emissão com o tempo. Crédito:Andrew Seymour (NAIC, Arecibo) p "Estimamos o campo magnético e a densidade do gás em torno da fonte de explosão, e podemos ligá-los, por exemplo, com um modelo envolvendo um jovem magnetar - uma estrela de nêutrons com um campo magnético especialmente grande - para o motor central que produz as explosões, "Cordes disse. A fonte de rádio e seu ambiente são únicos, que indica um novo tipo de objeto não visto anteriormente.
p Como um enorme ouvido de escuta nas profundezas do céu, o Observatório de Arecibo é o maior radiotelescópio de abertura única da Terra, sintonizado para encontrar pulsares e fontes transitórias, e observar tudo, desde galáxias a objetos no sistema solar. O furacão Maria o danificou em setembro, mas o observatório está se recuperando e continua adquirindo dados científicos.
p Laura Spitler, descobriu o FRB 121102 em 2014 como um pesquisador de pós-doutorado quando ela analisou os dados de 2012 de Arecibo adquiridos pela pesquisa Pulsar Arecibo L-Band Feed Array que pesquisa pulsares e fontes transitórias. Spitler encontrou uma explosão misteriosa que durou três milésimos de segundo. Ela agora trabalha como pesquisadora de pós-doutorado para o Instituto Max Planck de Radioastronomia em Bonn, Alemanha.
p O telescópio Green Bank de 100 metros em West Virginia é mostrado em uma noite estrelada. Um flash da fonte Fast Radio Burst FRB 121102 é visto viajando em direção ao telescópio. A explosão mostra uma estrutura complicada, com vários picos brilhantes; estes podem ser criados pelo próprio processo de emissão de explosão ou transmitidos pelo plasma intermediário próximo à fonte. Essa explosão foi detectada usando um novo sistema de gravação desenvolvido pelo projeto Breakthrough Listen. Crédito:Design da imagem:Danielle Futselaar - Uso das fotos:Shutterstock.com
p Ano passado, Os pesquisadores da Cornell e uma equipe global de astrônomos descobriram a fonte cosmológica daquela rápida explosão de rádio milissegundos que se repete esporadicamente. O trabalho atual se baseia nesses resultados.
p Até vários anos atrás, rajadas rápidas de rádio eram um fenômeno novo sem explicação convencional, disse Shami Chatterjee, Pesquisador associado sênior em astronomia na Cornell. "Novos fenômenos empolgam os cientistas. É como neve em pó fresca em uma pista de esqui, "disse Chatterjee.
p FRB 121102 produz energia prodigiosa que os cientistas ligados à Terra podem detectar, explicou Cordes. Em um flash que dura menos de um milissegundo, esta fonte de explosão irradia energia suficiente para igualar a produção do nosso sol por um dia inteiro.
p "Isso é exótico. Se tivéssemos um desses do outro lado de nossa própria galáxia - a Via Láctea - isso interromperia o rádio aqui na Terra, e notamos, pois iria saturar os níveis de sinal em nossos smartphones, "ele disse." O que quer que esteja acontecendo lá é assustador. Não gostaríamos de estar lá. "