Ao estudar o local de uma explosão estelar espetacular vista em abril de 2020, uma equipe de cientistas liderada por Chalmers usou quatro radiotelescópios europeus para confirmar que o quebra-cabeça mais emocionante da astronomia está prestes a ser resolvido. Rádios rápidas, sinais de rádio imprevisíveis de milissegundos vistos a grandes distâncias em todo o universo, são gerados por estrelas extremas chamadas magnetares - e são surpreendentemente diversos em brilho.

Por mais de uma década, o fenômeno conhecido como rajadas rápidas de rádio entusiasmou e confundiu os astrônomos. Esses flashes extraordinariamente brilhantes, mas extremamente breves, de ondas de rádio - durando apenas milissegundos - alcançam a Terra a partir de galáxias a bilhões de anos-luz de distância.

Em abril de 2020, uma das explosões foi detectada pela primeira vez em nossa galáxia, a via Láctea, por radiotelescópios CHIME e STARE2. A erupção inesperada foi rastreada até uma fonte previamente conhecida, a apenas 25.000 anos-luz da Terra, na constelação de Vulpecula, a Raposa, e cientistas de todo o mundo coordenaram seus esforços para acompanhar a descoberta.

Em maio, uma equipe de cientistas liderada por Franz Kirsten (Chalmers) apontou quatro dos melhores radiotelescópios da Europa em direção à fonte, conhecido como SGR 1935 + 2154. Seus resultados são publicados hoje em um artigo na revista Astronomia da Natureza .

"Não sabíamos o que esperar. Nossos radiotelescópios raramente eram capazes de ver rajadas de rádio rápidas, e essa fonte parecia estar fazendo algo completamente novo. Esperávamos ser surpreendidos, "disse Mark Snelders, membro da equipe do Instituto Anton Pannekoek de Astronomia, Universidade de Amsterdã.

Os radiotelescópios, um prato na Holanda e na Polônia e dois no Observatório Espacial Onsala na Suécia, monitorou a fonte todas as noites por mais de quatro semanas após a descoberta do primeiro flash, um total de 522 horas de observação.

Na noite de 24 de maio, a equipe teve a surpresa que procurava. Às 23:19 hora local, o telescópio Westerbork na Holanda, o único do grupo de plantão, pegou um sinal dramático e inesperado:duas rajadas curtas, cada um com um milissegundo de duração, mas com 1,4 segundos de intervalo.

Kenzie Nimmo, astrônomo do Instituto Anton Pannekoek de Astronomia e ASTRON, é um membro da equipe.

"Vimos claramente duas rajadas, extremamente próximo no tempo. Como o flash visto da mesma fonte em 28 de abril, isso parecia com as rajadas de rádio rápidas que víamos do universo distante, apenas dimmer. As duas rajadas que detectamos em 24 de maio foram ainda mais fracas do que isso ", ela disse.

Isso era novo, forte evidência conectando rajadas de rádio rápidas com magnetares, os cientistas pensaram. Como fontes mais distantes de rajadas de rádio rápidas, SGR 1935 + 2154 parecia estar produzindo rajadas em intervalos aleatórios, e em uma ampla faixa de brilho.

"Os flashes mais brilhantes deste magnetar são pelo menos dez milhões de vezes mais brilhantes que os mais tênues. Nós nos perguntamos, isso também pode ser verdade para fontes de rajadas de rádio rápidas fora de nossa galáxia? Se então, então, os magnetares do universo estão criando feixes de ondas de rádio que podem cruzar o cosmos o tempo todo - e muitos deles podem estar ao alcance de telescópios de tamanho modesto como o nosso ", disse o membro da equipe Jason Hessels (Instituto Anton Pannekoek de Astronomia e ASTRON, Holanda).

As estrelas de nêutrons são minúsculas, remanescentes extremamente densos deixados para trás quando uma estrela de vida curta com mais de oito vezes a massa do Sol explode como uma supernova. Por 50 anos, astrônomos estudaram pulsares, estrelas de nêutrons que com regularidade semelhante a um relógio enviam pulsos de ondas de rádio e outras radiações. Acredita-se que todos os pulsares tenham fortes campos magnéticos, mas os magnetares são os ímãs mais fortes conhecidos no universo, cada um com um campo magnético centenas de trilhões de vezes mais forte que o do sol.

No futuro, a equipe pretende manter os radiotelescópios monitorando o SGR 1935 + 2154 e outros magnetares próximos, na esperança de determinar como essas estrelas extremas realmente produzem suas breves explosões de radiação.

Os cientistas apresentaram muitas idéias sobre a velocidade de geração de rajadas de rádio. Franz Kirsten, astrônomo do Observatório Espacial Onsala, Chalmers, quem liderou o projeto, espera que o ritmo acelerado de compreensão da física por trás das rápidas explosões de rádio continue.

"Os fogos de artifício deste incrível, magnetar próximo nos deu pistas interessantes sobre a rapidez com que rajadas de rádio podem ser geradas. As explosões que detectamos em 24 de maio podem indicar uma perturbação dramática na magnetosfera da estrela, perto de sua superfície. Outras explicações possíveis, como ondas de choque mais distantes do magnetar, parece menos provável, mas eu ficaria encantado em descobrir que estou errado. Quaisquer que sejam as respostas, podemos esperar novas medições e novas surpresas nos próximos meses e anos ", ele disse.