Crédito:CSIRO / John Masterson, CC BY
As explosões rápidas de rádio são um dos grandes mistérios do universo. Desde sua descoberta, aprendemos muito sobre esses intensos pulsos de duração de milissegundos.
Mas ainda temos muito que aprender, como o que os causa.
Sabemos que as intensas explosões se originam em galáxias a bilhões de anos-luz de distância. Também usamos esses bursts (chamados de FRBs) para encontrar matéria ausente que não poderia ser encontrada de outra forma.
Com equipes de astrônomos de todo o mundo correndo para entender seu enigma, como chegamos onde estamos agora?
A primeira explosão
O primeiro FRB foi descoberto em 2007 por uma equipe liderada pelo astrônomo britânico-americano Duncan Lorimer usando Murriyang, o nome indígena tradicional para o icônico radiotelescópio de Parkes (imagem, principal).
A equipe encontrou um pulso incrivelmente brilhante - tão brilhante que muitos astrônomos não acreditaram que fosse real. Mas havia ainda mais intriga.
Os pulsos de rádio são um grande presente para os astrônomos. Ao medir quando uma explosão chega ao telescópio em diferentes frequências, os astrônomos podem dizer a quantidade total de gás pela qual ele passou em sua jornada para a Terra.
A explosão de Lorimer viajou através de muito gás para ter se originado em nossa galáxia, a via Láctea. A equipe concluiu que ele veio de uma galáxia a bilhões de anos-luz de distância.
Para ser visível de tão longe, o que quer que o tenha produzido deve ter liberado uma enorme quantidade de energia. Em apenas um milissegundo, ele liberou tanta energia quanto o nosso Sol liberaria em 80 anos.
A equipe de Lorimer só podia adivinhar de qual galáxia seu FRB tinha vindo. Murriyang não consegue identificar as localizações do FRB com muita precisão. Levaria vários anos para outra equipe fazer a descoberta.
Uma típica explosão de rádio rápida. O burst chega primeiro nas frequências altas e é atrasado por vários segundos nas frequências mais baixas. Essa curva reveladora é o que os astrônomos estão procurando. Crédito:Ryan Shannon e Vikram Ravi
Localizando FRBs
Para identificar um local de explosão, precisamos detectar um FRB com um interferômetro de rádio - um conjunto de antenas espalhadas por pelo menos alguns quilômetros.
Quando os sinais dos telescópios são combinados, eles produzem uma imagem de um FRB com detalhes suficientes não apenas para ver em qual galáxia a explosão se originou, mas, em alguns casos, para dizer onde ele foi produzido na galáxia.
O primeiro FRB localizado foi de uma fonte que emitiu muitos bursts. A primeira explosão foi descoberta em 2012 com o telescópio gigante de Arecibo em Porto Rico.
Explosões subsequentes foram detectadas pelo Very Large Array, no Novo México, e descobriu-se que vinha de uma minúscula galáxia a cerca de 3 bilhões de anos-luz de distância.
Em 2018, usando o Australian Square Kilometer Array Pathfinder Telescope (ASKAP) na Austrália Ocidental, nossa equipe identificou a segunda galáxia hospedeira FRB.
Em total contraste com a galáxia anterior, esta galáxia era muito comum. Mas nossa descoberta publicada foi premiada este mês pela American Association for the Advancement of Science.
Parabéns à equipe de astrônomos e astrofísicos com base em 21 instituições de pesquisa em todo o mundo que são os vencedores do Prêmio AAAS Newcomb Cleveland de 2020! https://t.co/FPcirjGUrM #AAASmtg
- AAAS (@aaas) 10 de fevereiro, 2021
Equipes, incluindo a nossa, localizaram cerca de mais uma dúzia de explosões de uma ampla gama de galáxias, Grande e pequeno, jovem e velho. O fato de FRBs poderem vir de uma ampla gama de galáxias permanece um quebra-cabeça.
Uma explosão de perto de casa
Em 28 de abril, 2020, uma enxurrada de raios-X de repente atingiu o telescópio Swift orbitando a Terra.
Vários dos radiotelescópios ASKAP em WA. Crédito:Flickr / Australian SKA Office, CC BY-ND
O telescópio satélite observou obedientemente que os raios vinham de uma estrela de nêutrons muito magnética e errática em nossa Via Láctea. Esta estrela tem forma:ela se encaixa a cada poucos anos.
Dois telescópios, CHIME no Canadá e a matriz STARE2 nos Estados Unidos, detectou uma explosão de rádio muito brilhante dentro de milissegundos dos raios X e na direção daquela estrela. Isso demonstrou que essas estrelas de nêutrons podem ser uma fonte dos FRBs que vemos em galáxias distantes.
A liberação simultânea de raios X e ondas de rádio deu aos astrofísicos pistas importantes de como a natureza pode produzir essas explosões brilhantes. Mas ainda não sabemos ao certo se esta é a causa dos FRBs.
Então o que vem depois?
Enquanto 2020 foi o ano do FRB local, esperamos que 2021 seja o ano da longínqua FRB, ainda mais longe do que já foi observado.
O telescópio CHIME coletou de longe a maior amostra de explosões e está compilando um catálogo meticuloso que deverá estar disponível para outros astrônomos em breve.
Uma equipe da Caltech está construindo um array especificamente dedicado a encontrar FRBs.
Também há muita ação na Austrália. Estamos desenvolvendo um novo supercomputador de detecção de burst para ASKAP que encontrará FRBs em uma taxa mais rápida e encontrará fontes mais distantes.
Ele efetivamente transformará o ASKAP em um sistema de alta velocidade, câmera de vídeo de alta definição, e fazer um filme do universo a 40 trilhões de pixels por segundo.
Ao encontrar mais rajadas, e rajadas mais distantes, seremos capazes de estudar e compreender melhor o que causa essas explosões misteriosamente intensas de energia.
Este artigo foi republicado de The Conversation sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original. 
