De vez em quando há um flash de rádio brilhante em algum lugar no céu. Pode durar de alguns milissegundos a alguns segundos. Eles aparecem aleatoriamente e ainda não temos certeza do que são. Nós os chamamos de rajadas rápidas de rádio (FRBs). No momento, a principal teoria é que elas são causadas por estrelas de nêutrons altamente magnéticas, conhecidas como magnetares. Com observatórios como o CHIME, podemos agora observar muitos deles, o que poderá dar aos astrónomos uma nova forma de medir a taxa de expansão cósmica.



A taxa de expansão cósmica é descrita pelo parâmetro de Hubble, que podemos medir com precisão de alguns pontos percentuais. Infelizmente, os nossos vários métodos de medição são agora tão precisos que as incertezas não se sobrepõem. Esta contradição de valores é conhecida como tensão de Hubble. Várias reavaliações dos nossos métodos descartaram erros sistemáticos, por isso os astrónomos procuram novas formas independentes de medir o parâmetro do Hubble, e é aí que entra um novo estudo.

O artigo, postado no arXiv servidor de pré-impressão, analisa o uso de FRBs como uma medida do Hubble. Para que a luz de uma FRB chegue até nós, ela precisa viajar milhões de anos-luz através do meio intergaláctico e interestelar difuso. Isso faz com que a frequência da luz se espalhe. A quantidade de espalhamento espectral é conhecida como Medida de Dispersão (DM), e quanto maior o DM, maior a distância. Portanto, sabemos a distância até os FRBs. Mas para medir a expansão cósmica, também precisamos de uma segunda medida de distância, e aqui o artigo propõe o uso de lentes gravitacionais.

Se o caminho da luz FRB passar relativamente perto de um objeto massivo, como uma estrela, a luz pode ser afetada por lentes gravitacionais ao redor do objeto. A partir da largura da lente, temos uma ideia da sua distância relativa à fonte FRB. Quando a luz FRB passa do meio intergaláctico para o meio interestelar mais denso da nossa galáxia, ocorre um efeito de brilho conhecido como cintilação, que nos dá outra medida de distância. Um pouco de geometria nos permite calcular o parâmetro de Hubble.

Com base nos seus cálculos, os autores estimam que uma observação FRB com lente única lhes permitiria definir o parâmetro do Hubble com uma precisão de 6%. Com 30 ou mais eventos, eles deverão ser capazes de aumentar sua precisão para uma fração de um percentual de incerteza. Isso o colocaria no mesmo nível de outros métodos. Isto deve ser possível com os telescópios FRB atuais e planejados.

Novos métodos de observação como este são a única maneira de resolver a tensão de Hubble. Esperançosamente, resolveremos este mistério e talvez isso nos indique uma compreensão radicalmente nova da evolução cósmica.

Mais informações: Anna Tsai et al, Microlentes cintiladas:medindo distâncias cósmicas com rajadas rápidas de rádio, arXiv (2023). DOI:10.48550/arxiv.2308.10830
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