Imagens de FIRST J1419 + 3940 a 1,6 GHz com EVN em 18 de setembro, 2018 derivado das duas calibrações de ganho realizadas em Tianma (original, principal, e em escala, fundo). Crédito:Marcote et al., 2019.
Usando uma rede de radiotelescópios, Astrônomos europeus investigaram um transiente de uma década conhecido como FIRST J141918.9 + 394036. Resultados deste estudo, apresentado em um artigo publicado em 18 de fevereiro em arXiv.org, fornecem informações importantes sobre a natureza desta fonte misteriosa, confirmando que é uma explosão de raios gama longa "órfã".
FIRST J141918.9 + 394036 (ou FIRST J1419 + 3940 para breve) é uma evolução lenta, transiente de rádio extragaláctico. Seu brilho diminuiu nas últimas décadas. Observações recentes deste objeto revelaram que ele pode ser um resplendor de uma poderosa explosão de raios gama (GRB) que não produziu raios gama detectáveis na Terra. O FIRST J1419 + 3940 foi, portanto, classificado como o primeiro GRB "órfão" conhecido.
Contudo, o enfraquecimento da emissão de rádio do FIRST J1419 + 3940 também pode ser interpretado como vindo de uma nebulosa recém-nascida alimentada por um jovem magnetar. Dado que este transiente compartilha propriedades semelhantes e tipo de galáxia hospedeira com a fonte de rádio associada com a primeira rajada rápida de rádio (FRB) conhecida, FRB 12102, alguns astrônomos presumem que o FIRST J1419 + 3940 é um jovem, magnetar girando rapidamente.
A fim de verificar qual das duas hipóteses é verdadeira, uma equipe de astrônomos liderados por Benito Marcote do Joint Institute for VLBI ERIC na Holanda, empregou a rede europeia VLBI (interferometria de linha de base muito longa) para conduzir observações de rádio do FIRST J1419 + 3940.
"Para distinguir entre essas hipóteses, conduzimos observações de rádio usando a Rede Europeia VLBI a 1,6 GHz para resolver a emissão espacialmente e para procurar rajadas de rádio com duração de milissegundos, "escreveram os astrônomos no jornal.
Em resultado, A equipe de Marcote descobriu que o FIRST J1419 + 3940 é uma fonte de rádio compacta com uma densidade de fluxo em um nível de 620 µJy. Com uma distância de luminosidade de cerca de 283 milhões de anos-luz, o tamanho da fonte foi estimado em aproximadamente 5,2 anos-luz. Além disso, as observações não detectaram rajadas de milissegundos de origem astrofísica a partir deste objeto e confirmaram que a emissão de rádio a partir dele não é térmica.
De acordo com o jornal, as propriedades do FIRST J1419 + 3940 e a falta de bursts de curta duração dele são consistentes com a expansão do jato de um GRB longo "órfão" putativo. Os pesquisadores notaram que, embora este objeto mostre propriedades semelhantes às da fonte persistente associada a FRB 121102, ele exibe diferenças significativas, como uma expansão muito mais rápida e um declínio de luminosidade mais forte. Isso desfavorece a teoria da nebulosa do nascimento magnetar.
"Uma densidade de fluxo menor do que o esperado é relatada, sugerindo um declínio mais rápido após 2015. Essa queda pode ser explicada por uma mudança nos parâmetros microfísicos pós-choque após a transição para a fase não relativística, ou por uma queda na densidade ISM [meio interestelar] (por exemplo, devido ao choque atingindo a borda externa da região de formação de estrela onde o GRB explodiu), "diz o jornal.
Embora o estudo confirme o status RGB de FIRST J1419 + 3940, os pesquisadores notaram que ainda pode ser um local de produção potencial de FRB. Para verificar isso, são necessárias observações futuras desta fonte em frequências de rádio mais altas.
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