Astrônomos produzem a imagem de rádio mais sensível de todos os tempos de um antigo aglomerado estelar

Uma equipe global de astrônomos criou a imagem de rádio mais sensível de todos os tempos de um aglomerado globular, uma antiga bola de estrelas compactadas.

A imagem é do segundo aglomerado globular mais brilhante no céu noturno – conhecido como 47 Tucanae – e foi produzida por uma equipe liderada pela Universidade Curtin do Centro Internacional de Pesquisa em Radioastronomia (ICRAR) na Austrália Ocidental.

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Os cientistas também detectaram um sinal de rádio anteriormente não descoberto vindo do centro do aglomerado. A pesquisa foi publicada no The Astrophysical Journal.

O astrônomo Dr. Arash Bahramian, da Universidade Curtin do ICRAR, diz que os aglomerados de estrelas são uma relíquia antiga do universo primitivo.

“Os aglomerados globulares são bolas gigantes de estrelas muito antigas que vemos ao redor da Via Láctea”, disse ele. “São incrivelmente densas, com dezenas de milhares a milhões de estrelas agrupadas numa esfera.

“Nossa imagem é de 47 Tucanae, um dos aglomerados globulares mais massivos da galáxia. Tem mais de um milhão de estrelas e um núcleo muito brilhante e muito denso.”

Bahramian disse que a imagem ultra-sensível foi criada a partir de mais de 450 horas de observações no Australia Telescope Compact Array (ATCA) do CSIRO, no país de Gomeroi.

É a imagem de rádio mais profunda e sensível já compilada por qualquer radiotelescópio australiano.

Bahramian disse que 47 Tucanae podem ser vistos a olho nu e foram catalogados pela primeira vez em 1700.

Mas ele disse que observá-lo com tantos detalhes permitiu aos astrônomos descobrir um sinal de rádio incrivelmente fraco no centro do aglomerado que não tinha sido detectado antes.

O autor principal, Dr. Alessandro Paduano, da Curtin University do ICRAR, disse que a detecção do sinal foi uma descoberta emocionante e pode ser atribuída a uma de duas possibilidades.

“A primeira é que 47 Tucanae poderia conter um buraco negro com uma massa em algum lugar entre os buracos negros supermassivos encontrados nos centros das galáxias e os buracos negros estelares criados por estrelas em colapso”, disse ele.

“Embora se pense que buracos negros de massa intermediária existam em aglomerados globulares, ainda não houve uma detecção clara de um deles.

“Se este sinal for um buraco negro, seria uma descoberta altamente significativa e a primeira detecção de rádio de um buraco negro dentro de um aglomerado.”

A segunda fonte possível do sinal é um pulsar – uma estrela de nêutrons em rotação que emite ondas de rádio.

“Um pulsar tão próximo do centro de um aglomerado é também uma descoberta cientificamente interessante, pois poderia ser usado para procurar um buraco negro central que ainda não foi detectado”, disse o Dr. Paduano.

O co-autor, Dr. Tim Galvin, cientista pesquisador do CSIRO, disse que o projeto mais uma vez demonstrou a importância contínua do ATCA.

“Este projeto levou nosso software ao limite, tanto em termos de gerenciamento quanto de processamento de dados, e foi realmente emocionante ver a riqueza científica que essas técnicas possibilitaram.”

“A pesquisa de Alessandro representa o culminar de anos de pesquisa e avanços tecnológicos, e a imagem ultraprofunda de 47 Tucanae da ATCA representa apenas o começo das descobertas que ainda estão por vir.”

A imagem ultrassensível produzida é o que os pesquisadores podem esperar dos radiotelescópios SKA, atualmente em construção na Austrália e na África do Sul pelo Observatório SKA (SKAO).

Uma vez concluídos, os telescópios SKA serão os dois maiores conjuntos de radiotelescópios do mundo, transformando a nossa compreensão do universo e abordando algumas das questões científicas mais fundamentais do nosso tempo.

Bahramian disse que os pesquisadores estão continuamente encontrando maneiras novas e inovadoras de tirar o melhor proveito dos radiotelescópios que usam.

“Conseguimos alcançar uma ciência com qualidade próxima da SKA com a atual geração de radiotelescópios, combinando centenas de horas de observações para revelar os mínimos detalhes”, disse ele.

“Isso nos dá uma ideia das capacidades emocionantes que a próxima geração de radiotelescópios alcançará quando entrarem em operação.”

A técnica utilizada para a imagem ultra-sensível poderá ajudar futuros radiotelescópios, como o SKA, a detectar alguns dos objetos mais tênues do Universo.