Uma equipe internacional de cientistas liderada por pesquisadores da Universidade McGill forneceu a evidência mais forte até agora de que algumas explosões rápidas de rádio (FRBs) se originam de estrelas de nêutrons - os densos remanescentes de estrelas massivas que explodiram como supernovas. Ao analisar os sinais de rádio de FRBs individuais, este estudo fornece novos insights sobre essas misteriosas explosões de ondas de rádio com duração de milissegundos vindas do espaço, avançando nossa compreensão de um dos fenômenos mais intrigantes do universo.
“Este resultado reafirma suspeitas de longa data sobre a ligação entre FRBs e estrelas de neutrões,” disse Ryan Mckinven, investigador doutorado no Departamento de Física da Universidade McGill e autor correspondente do estudo publicado na Nature. "No entanto, as nossas descobertas também desafiam os modelos teóricos populares, fornecendo evidências de que a emissão de rádio ocorre muito mais perto das estrelas de neutrões do que se pensava anteriormente."
Os FRBs liberam tanta energia em poucos milissegundos quanto o sol em um dia inteiro. Os cientistas detectaram milhares de tais explosões desde a sua descoberta em 2007, mas as suas origens e mecanismos permanecem indefinidos. O estudo de Mckinven usando o radiotelescópio Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment (CHIME) descobriu que o comportamento dos sinais FRB apresenta semelhanças impressionantes com o dos pulsares, uma classe bem estudada de estrelas de nêutrons de rádio.
Os sinais FRB normalmente têm propriedades altamente polarizadas, o que significa que as ondas de rádio oscilam principalmente ao longo de uma direção específica e bem definida. Ao estudar a polarização do sinal FRB, a equipe de Mckinven observou que seu ângulo mudou drasticamente durante a duração da explosão de 2,5 milissegundos, o que é típico de pulsares, mas raro em FRBs. Esta característica surpreendente inicialmente levou à suspeita de que o sinal poderia vir de um pulsar mal classificado na Via Láctea. No entanto, análises mais aprofundadas confirmaram que a FRB teve origem numa galáxia a milhões de anos-luz de distância.
“As medições de polarização são uma das poucas ferramentas que temos para detectar estas fontes distantes”, explica McGinn. "Este resultado provavelmente inspirará estudos de acompanhamento de comportamento semelhante em outros FRBs e estimulará esforços teóricos para reconciliar as diferenças em seus sinais de polarização."
Esta investigação destaca o valor do telescópio CHIME em Penticton, British Columbia, que é conhecido pela sua capacidade incomparável de detectar milhares de FRBs por dia. A vasta quantidade de dados do CHIME permite aos cientistas identificar sinais únicos como este, contribuindo para uma ampla compreensão dos FRBs.
"Este é um passo mais perto de desvendar um profundo mistério cósmico. Os FRBs estão por toda parte, mas a sua verdadeira natureza permanece em grande parte desconhecida. Cada descoberta que fazemos sobre as suas origens abre uma nova janela para a dinâmica do universo."
Num estudo do mesmo FRB publicado na mesma edição da Nature, a pesquisadora principal do MIT, Kenzie Nimmo, forneceu mais apoio para a conjectura da estrela de nêutrons.
"Descobrimos que esta FRB exibe um 'brilho', semelhante às estrelas que brilham no céu noturno. A observação desta cintilação sugere que a região de origem da FRB deve ser muito pequena. Embora a FRB tenha origem a 200 milhões de anos-luz de distância, identificámos o ponto de emissão com um tamanho inferior a 10.000 quilómetros." "Esta extraordinária precisão revela que a FRB deve ter-se originado do intenso ambiente magnético em torno das estrelas de neutrões, um dos ambientes mais extremos do Universo," disse Nimmo.
Juntas, a pesquisa liderada por McGinn e Nimmo fornece fortes evidências de que esta e outras FRBs se originam de estrelas de nêutrons.
"Essas observações fornecem um raro vislumbre do que podemos ver", disse Aaron Pearlman, pesquisador de pós-doutorado do Prêmio Banting no Departamento de Física da Universidade McGill e no Instituto Trottier de Estudos Espaciais e coautor do estudo liderado por McGinn e Nimmo. "
Compilado de /ScitechDaily