Impressão artística do rádio telescópio SKA Pathfinder (ASKAP) da CSIRO, encontrando uma explosão de rádio rápida e determinando sua localização precisa. O KECK, Os telescópios ópticos VLT e Gemini South se juntaram ao ASKAP com observações de acompanhamento para obter imagens da galáxia hospedeira. Crédito:CSIRO / Dr. Andrew Howells
Os cientistas estavam comemorando uma descoberta astronômica inovadora na quinta-feira que, segundo eles, pode abrir caminho para o mapeamento dos confins do universo.
Uma equipe liderada pela Austrália de astrônomos internacionais determinou pela primeira vez a fonte precisa de um poderoso, explosão única de ondas de rádio cósmicas.
Eles identificaram uma enorme galáxia a bilhões de anos-luz de distância, com propriedades que alteram o que os cientistas pensavam que sabiam sobre a formação de misteriosas explosões de rádio rápidas (FRBs).
"Este resultado é muito esperado pela comunidade astronômica, "Casey Law, um astrônomo da UC Berkeley, que não esteve envolvido no estudo, disse à AFP.
As evidências, publicado no jornal Ciência , estão entre os mais significativos desde a descoberta em 2007 de FRBs, que pisca por apenas um micro-instante, mas pode emitir tanta energia em um milissegundo quanto o Sol em 10, 000 anos.
Exatamente o que cria esses surtos de alta energia de ondas longas na extremidade do espectro eletromagnético permanece o assunto de intenso debate, embora os cientistas agora concordem que eles se originam em galáxias distantes.
Desde que o primeiro FRB foi detectado há pouco mais de uma década, uma caçada global encontrou 85 rajadas. A maioria foi "pontual", mas uma pequena fração foram "repetidores" que se repetem no mesmo ponto no céu.
As antenas parabólicas da ASKAP apresentam um novo receptor de phased array feed (PAF), que permitem uma visão de campo amplo de 30 graus quadrados no céu. Crédito:CSIRO / Dragonfly Media
Replay ao vivo
Em 2017, astrônomos foram capazes de rastrear a origem de uma explosão repetida, mas localizar um FRB único apresentou um desafio muito mais difícil.
Sem o benefício de saber para onde olhar, uma equipe liderada por Keith Bannister da Organização de Pesquisa Científica e Industrial da Commonwealth (CSIRO) teve que desenvolver uma nova metodologia.
"Você pode pensar nisso como um modo de replay de ação ao vivo, onde temos um computador que está realmente procurando o FRB, por isso, ele examinou cerca de um bilhão de medições a cada segundo e tentei encontrar aquele que contém um FRB, "Bannister disse à AFP.
Bannister e sua equipe identificaram a localização do FRB 180924 a cerca de 3,6 bilhões de anos-luz da Terra.
A descoberta foi detectada no rádio telescópio Australian Square Kilometer Array Pathfinder (ASKAP) da CSIRO na Austrália Ocidental.
ASKAP tem 36 antenas parabólicas, com a explosão atingindo cada um em um momento ligeiramente diferente, permitindo aos cientistas calcular sua origem.
"É como olhar para a Terra da Lua e não apenas saber em que casa uma pessoa morava, mas em que cadeira eles estavam sentados na mesa da sala de jantar, "Bannister disse.
A equipe então fotografou a galáxia com o Very Large Telescope do European Southern Observatory no Chile, e mediu sua distância com o telescópio Keck no Havaí e o telescópio Gemini South no Chile.
Embora o FRB 121102, anteriormente localizado, tenha sido proveniente de uma galáxia anã que estava ativamente formando estrelas jovens, o novo FRB vem da periferia de uma galáxia massiva com estrelas antigas, sugerir que um motor completamente diferente é responsável por sua criação.
"A primeira localização inspirou muitos modelos baseados em magnetares formados na morte de estrelas massivas, "disse a Lei, um modelo que previu uma série de propriedades confirmadas em 121102.
Um magnetar é um tipo altamente magnetizado de estrela de nêutrons, que são formados pelo colapso gravitacional de uma estrela não suficientemente massiva para produzir um buraco negro quando explode.
Mas a nova localização é incompatível com a velha teoria, sugerindo que existem vários canais para formar FRBs.
"Isso pode sugerir que FRBs repetitivos e não repetitivos vêm de origens completamente diferentes, "disse Shriharsh Tendulkar, um astrônomo da Universidade McGill que não estava envolvido no trabalho.
Espaço de pesagem
A nova descoberta também é empolgante por outro motivo:pode ajudar os astrônomos a sondar o que existe nos vastos espaços entre as galáxias e nos trazer um passo mais perto de resolver o problema da "matéria perdida".
Cálculos teóricos sugerem que deve haver o dobro do número de átomos que podem ser vistos nas estrelas, o que levou os astrônomos a teorizar que eles deveriam estar contidos em gases ionizados nos vastos espaços que separam as galáxias.
Assim como a luz se divide em cores diferentes ao passar por um prisma, as ondas de rádio se dispersam conforme encontram a matéria. No caso de FRBs, frequências mais altas chegam primeiro, e as frequências mais baixas chegam mais tarde.
Isso cria um padrão de dispersão, e o padrão observado a partir de FRB 180924 correspondeu ao que os astrônomos esperavam da teoria, o que significa que o espaço intergaláctico realmente contém a quantidade de gás ionizado que era esperado.
Seguindo em frente, a equipe gostaria de localizar milhares, senão dezenas de milhares de FRBs e olhe para suas dispersões, para gerar um mapa detalhado dos confins do espaço.
"É como fazer uma tomografia computadorizada dessa teia cósmica, "disse o co-autor Ryan Shannon, da Swinburne University.
Sobre o problema da matéria perdida, ele disse:"Acho que estamos no caminho de costurá-lo. Com mais algumas explosões localizadas, seremos capazes de acertá-lo."
© 2019 AFP