As rajadas rápidas de rádio (FRBs) são eventos estranhos. Eles podem durar apenas milissegundos, mas durante esse tempo podem ofuscar uma galáxia. Alguns FRBs são repetidores, o que significa que podem ocorrer mais de uma vez no mesmo local, enquanto outros parecem ocorrer apenas uma vez. Ainda não temos certeza do que os causa, ou mesmo se os dois tipos têm a mesma causa. Mas graças a uma colaboração de observações de radiotelescópios terrestres e observatórios de raios X baseados no espaço, estamos começando a descobrir as FRBs.



A maioria das FRBs acontecem muito além da nossa galáxia, por isso, embora possamos determinar a sua localização, é difícil observar quaisquer detalhes sobre a sua causa. Então, em 2020, observamos uma rápida explosão de rádio em nossa galáxia. Observações subsequentes descobriram que ele se originou na região de uma estrela de nêutrons altamente magnetizada conhecida como magnetar.

Isto levou à ideia de que os magnetares eram a fonte das FRBs, possivelmente através de erupções magnéticas semelhantes às erupções solares. Mas os magnetares e as estrelas semelhantes ao Sol são muito diferentes. Ainda não estava claro como um magnetar poderia liberar uma quantidade tão grande de energia tão rapidamente, mesmo com seus intensos campos magnéticos. Agora, um novo estudo sugere que a rotação do magnetar desempenha um papel fundamental.

O estudo, que aparece no servidor de pré-impressão arXiv , concentra-se no magnetar FRB 2020. Conhecido como SGR 1935+2154, é um magnetar e um pulsar. Isso significa que ele emite um pop de rádio normal enquanto gira.

Os pulsares são incrivelmente regulares e são usados ​​como uma espécie de relógio cósmico para tudo, desde o estudo de ondas gravitacionais até a navegação hipotética pela galáxia. Mas com o tempo, a rotação de um pulsar diminui à medida que a energia rotacional se irradia graças ao seu campo magnético. Ao observar esta taxa de decaimento, os astrónomos podem compreender melhor a estrutura das estrelas de neutrões e dos magnetares.

Mas às vezes a taxa de rotação muda repentinamente. É conhecido como falha se a rotação acelerar repentinamente e como anti-falha se desacelerar repentinamente. Acredita-se que essas falhas ocorram quando há algum tipo de mudança estrutural repentina na estrela de nêutrons, como um terremoto estelar.

Em 2022, a espaçonave Nuclear Spectroscopic Telescope Array (NUSTAR) da NASA e o Neutron Star Interior Composition Explorer (NICER) na estação espacial internacional observaram outra explosão rápida de rádio do SGR 1935+2154. Juntos, eles tinham dados de raios X do magnetar antes, durante e depois da explosão. A equipe então analisou observações de rádio durante o mesmo período e descobriu uma queda na taxa de rotação do pulsar durante a explosão. Isto implica uma conexão entre rotação e explosão.

No geral, o que a equipe observou foi uma vibração nas emissões de raios X do SGR 1935+2154 um pouco antes da explosão, depois uma falha na rotação, a própria explosão e um retorno à taxa de rotação regular. Esta é apenas uma observação, mas parece que o magnetar tinha a energia magnética pronta para ser libertada antes da explosão, e a mudança na rotação criou as condições necessárias para gerar o FRB.

Mais informações: Chin-Ping Hu et al, Mudanças rápidas de rotação em torno de uma explosão de rádio rápida magnetar, arXiv (2024). DOI:10.48550/arxiv.2402.09291
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