p Astrônomos usando o telescópio espacial Hubble da NASA traçaram a localização de cinco breves, poderosas rajadas de rádio para os braços espirais de cinco galáxias distantes. p Chamadas de rajadas de rádio rápidas (FRBs), esses eventos extraordinários geram tanta energia em um milésimo de segundo quanto o sol em um ano. Como esses pulsos de rádio transitórios desaparecem em muito menos do que um piscar de olhos, pesquisadores têm dificuldade em rastrear de onde vêm, muito menos determinar que tipo de objeto ou objetos os está causando. Portanto, a maior parte do tempo, os astrônomos não sabem exatamente para onde olhar.

p Localizando de onde essas explosões estão vindo, e em particular, de quais galáxias eles se originam, é importante para determinar quais tipos de eventos astronômicos desencadeiam tais intensos flashes de energia. A nova pesquisa do Hubble de oito FRBs ajuda os pesquisadores a restringir a lista de possíveis fontes de FRB.

p Luz na noite

p O primeiro FRB foi descoberto em dados arquivados registrados pelo observatório de rádio Parkes em 24 de julho, 2001. Desde então, os astrônomos descobriram até 1, 000 FRBs, mas eles só foram capazes de associar cerca de 15 deles a galáxias específicas.

p "Nossos resultados são novos e empolgantes. Esta é a primeira exibição de alta resolução de uma população de FRBs, e Hubble revela que cinco deles estão localizados perto ou nos braços espirais de uma galáxia, "disse Alexandra Mannings, da Universidade da Califórnia, Santa Cruz, o principal autor do estudo. "A maioria das galáxias são massivas, relativamente jovem, e ainda formando estrelas. A imagem nos permite ter uma ideia melhor das propriedades gerais da galáxia hospedeira, como sua massa e taxa de formação de estrelas, bem como sondar o que está acontecendo na posição FRB porque o Hubble tem uma resolução excelente. "

p No estudo do Hubble, astrônomos não apenas fixaram todos eles para hospedar galáxias, mas também identificaram os tipos de locais de onde se originaram. O Hubble observou um dos locais FRB em 2017 e os outros sete em 2019 e 2020.

p "Não sabemos o que causa os FRBs, por isso é muito importante usar o contexto quando o temos, "disse o membro da equipe Wen-fai Fong, da Northwestern University em Evanston, Illinois. "Esta técnica funcionou muito bem para identificar os progenitores de outros tipos de transientes, como supernovas e explosões de raios gama. O Hubble desempenhou um grande papel nesses estudos, também."

p As galáxias no estudo do Hubble existiram bilhões de anos atrás. Astrônomos, Portanto, estão vendo as galáxias como elas apareciam quando o universo tinha cerca de metade de sua idade atual.

p Muitos deles são tão massivos quanto nossa Via Láctea. As observações foram feitas em luz ultravioleta e infravermelha próxima com a Wide Field Camera 3 do Hubble.

p A luz ultravioleta traça o brilho de estrelas jovens estendidas ao longo dos braços sinuosos de uma galáxia espiral. Os pesquisadores usaram as imagens do infravermelho próximo para calcular a massa das galáxias e descobrir onde residem as populações de estrelas mais antigas.

p Localização, localização, localização

p As imagens mostram uma diversidade de estrutura de braço espiral, de enrolado firmemente para mais difuso, revelando como as estrelas estão distribuídas ao longo dessas características proeminentes. Os braços espirais de uma galáxia traçam a distribuição dos jovens, estrelas massivas. Contudo, as imagens do Hubble revelam que os FRBs encontrados perto dos braços espirais não vêm das regiões mais brilhantes, que brilham com a luz das estrelas pesadas. As imagens ajudam a sustentar uma imagem de que os FRBs provavelmente não se originam dos mais jovens, estrelas mais massivas.

p Essas pistas ajudaram os pesquisadores a descartar alguns dos possíveis gatilhos de tipos dessas chamas brilhantes, incluindo as mortes explosivas dos mais jovens, estrelas mais massivas, que geram rajadas de raios gama e alguns tipos de supernovas. Outra fonte improvável é a fusão de estrelas de nêutrons, os núcleos esmagados de estrelas que terminam suas vidas em explosões de supernova. Essas fusões levam bilhões de anos para ocorrer e geralmente são encontradas longe dos braços espirais de galáxias mais antigas que não estão mais formando estrelas.

p Monstros magnéticos

p Os resultados do Hubble da equipe, Contudo, são consistentes com o modelo principal de que os FRBs se originam de novas explosões de magnetar. Os magnetares são um tipo de estrela de nêutrons com campos magnéticos poderosos. Eles são chamados de os ímãs mais fortes do universo, possuindo um campo magnético que é 10 trilhões de vezes mais poderoso do que um ímã de porta de geladeira. Astrônomos no ano passado relacionaram as observações de um FRB localizado na nossa galáxia, a Via Láctea, com uma região onde reside um magnetar conhecido.

p "Devido aos seus fortes campos magnéticos, magnetares são bastante imprevisíveis, "Fong explicou." Neste caso, acredita-se que os FRBs venham de foguetes de um jovem magnetar. Estrelas massivas passam por evolução estelar e se tornam estrelas de nêutrons, alguns dos quais podem ser fortemente magnetizados, levando a chamas e processos magnéticos em suas superfícies, que pode emitir luz de rádio. Nosso estudo se encaixa nessa imagem e descarta progenitores muito jovens ou muito velhos para FRBs. "

p As observações também ajudaram os pesquisadores a fortalecer a associação de FRBs com galáxias formadoras de estrelas. As observações anteriores baseadas em solo de algumas possíveis galáxias hospedeiras FRB não detectaram tão claramente a estrutura subjacente, como braços espirais, em muitos deles. Astrônomos, Portanto, não poderia descartar a possibilidade de que os FRBs se originem de uma galáxia anã escondida sob uma galáxia massiva. No novo estudo do Hubble, processamento cuidadoso de imagem e análise das imagens permitiram aos pesquisadores descartar galáxias anãs subjacentes, de acordo com o co-autor Sunil Simha, da Universidade da Califórnia, Santa Cruz.

p Embora os resultados do Hubble sejam empolgantes, os pesquisadores dizem que precisam de mais observações para desenvolver uma imagem mais definitiva desses flashes enigmáticos e identificar melhor sua origem. "Este é um campo tão novo e empolgante, "Fong disse." Encontrar esses eventos localizados é uma peça importante do quebra-cabeça, e uma peça de quebra-cabeça única em comparação com o que foi feito antes. Esta é uma contribuição única do Hubble. "

p Os resultados da equipe aparecerão em uma próxima edição da The Astrophysical Journal.