Por uma década, astrônomos ficaram intrigados com rajadas de rádio efêmeras, mas incrivelmente poderosas, vindas do espaço.

Os fenômenos, conhecidos como rajadas de rádio rápidas ou FRBs, foram detectados pela primeira vez em 2007 por astrônomos vasculhando dados de arquivos do Telescópio Parkes da Austrália, uma antena parabólica de 64 metros de diâmetro mais conhecida por seu papel de receber imagens de televisão ao vivo da aterrissagem da Apollo 11 na lua em 1969.

Mas a detecção do primeiro FRB pela antena - e a subsequente descoberta confirmada de quase duas dúzias de pulsos de rádio mais poderosos no céu por Parkes e outros radiotelsescópios - fez os astrofísicos correrem para encontrar mais dos objetos e explicá-los.

"É uma nova classe de eventos astronômicos. Sabemos muito pouco sobre FRBs em geral, "explica Justin Vandenbroucke, um físico da Universidade de Wisconsin-Madison que, com seus colegas, está virando IceCube, o telescópio de neutrino mais sensível do mundo, à tarefa de ajudar a desmistificar os poderosos pulsos de energia de rádio gerados a até bilhões de anos-luz da Terra.

A ideia, o físico de Wisconsin diz, é ver se neutrinos de alta energia são gerados coincidentes com FRBs. Se for esse o caso, daria aos cientistas pistas sobre o que poderia estar gerando os poderosos sinalizadores de rádio e revelaria algo sobre a física dos ambientes onde são gerados.

IceCube é um detector de neutrino composto por 5, 160 módulos ópticos embutidos em um gigaton de gelo cristalino uma milha abaixo do pólo sul geográfico. Apoiado pela National Science Foundation, IceCube é capaz de capturar as assinaturas fugazes de neutrinos de alta energia - partículas quase sem massa geradas, presumivelmente, por denso, objetos violentos, como buracos negros supermassivos, aglomerados de galáxias, e os núcleos energéticos de galáxias formadoras de estrelas.

A captura com rajadas de rádio rápidas, observa Vandenbroucke, é que eles são em sua maioria aleatórios e duram apenas alguns milissegundos, muito rápido para detectar rotineiramente ou conduzir observações de acompanhamento com rádio e telescópios ópticos. Apenas um FRB foi encontrado para repetir, um objeto conhecido como FRB 121102 em uma galáxia a cerca de 3 bilhões de anos-luz de distância. Uma das principais vantagens do IceCube é o campo de visão extremamente amplo do telescópio em comparação com os telescópios ópticos e de rádio. O telescópio reúne dados sobre eventos de neutrinos à medida que as partículas se chocam com a Terra, e ele vê todo o céu nos hemisférios sul e norte. Isso significa que se um FRB for detectado por qualquer um dos radiotelescópios do mundo, Vandenbroucke e sua equipe podem analisar os dados do IceCube para aquela região do céu no momento em que o pulso de rádio foi detectado.

Observar uma explosão rápida de rádio em conjunto com neutrinos seria um golpe, ajudando a estabelecer objetos de origem para ambos os tipos de fenômenos. "Neutrinos astrofísicos e rajadas de rádio rápidas são dois dos mistérios mais emocionantes da física hoje, "diz Vandenbroucke." Pode haver uma ligação entre eles. "

Até aqui, Vandenbroucke e sua equipe analisaram quase 30 FRBs, incluindo 17 rajadas do "repetidor, "FRB 121102.

O primeiro olhar da equipe UW, Contudo, não detectou emissão de neutrino com nenhum dos FRBs identificados nos dados de arquivo do IceCube. Não ver neutrinos em conjunto com qualquer um dos FRBs estudados até agora dá aos cientistas um limite superior na quantidade de emissão de neutrino que poderia ocorrer em uma explosão.

“Podemos dizer que a quantidade de energia emitida por cada explosão na forma de neutrinos é inferior a uma determinada quantidade, que pode então ser comparado a previsões de teorias individuais, "Vandenbroucke explica." Como o número de rajadas deve crescer dramaticamente nos próximos dois anos, essas restrições se tornarão ainda mais fortes - ou faremos uma detecção. "

Neutrinos brilhantes ou de energia muito alta seriam característicos de certas classes de objetos astronômicos. "Descartamos as explosões de raios gama e restringimos fortemente a possibilidade de buracos negros" como fontes de neutrinos, diz Vandenbroucke. A análise de sua equipe de quatro eventos FRB foi publicada em agosto de 2017 Astrophysical Journal . "Poderia haver física ainda mais exótica acontecendo."

Os cientistas acreditam que os FRBs ocorrem com muito mais frequência do que foram observados. Alguns estimam que haja até 10, 000 eventos FRB por dia vindos de todas as direções do céu. E com os astrônomos agora à procura dos pulsos estrelados de energia de rádio, Vandenbroucke espera que o ritmo das descobertas acelere à medida que os radiotelescópios do mundo continuam suas buscas e à medida que novos interferômetros de rádio entram em operação.