Algo misterioso perto do centro galáctico está repetindo sinais de rádio

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O centro galáctico em comprimentos de onda de rádio. Créditos: MeerKAT / SARAO.

Por Michelle Starr
Publicado na ScienceAlert

À medida que nossos olhos para o céu ficam cada vez mais sensíveis, vamos encontrar mais e mais coisas que nunca vimos antes.

Esse é o caso de uma fonte recém-descoberta de sinais de rádio, localizada não muito longe do centro da galáxia. É chamada de ASKAP J173608.2-321635, e os astrônomos não conseguiram descobrir que tipo de objeto cósmico se encaixa melhor em suas propriedades estranhas.

Seu estudo foi aceito para publicação no The Astrophysical Journal e está disponível no servidor de pré-publicação arXiv.

“Apresentamos a descoberta e caracterização de ASKAP J173608.2-321635: uma fonte de rádio variável e altamente polarizada localizada perto do Centro Galáctico e sem contrapartida de comprimento de onda claro”, explicou uma equipe de astrônomos liderados por Ziteng Wang do Universidade de Sydney, na Austrália.

“ASKAP J173608.2-321635 pode representar parte de uma nova classe de objetos sendo descobertos por meio de pesquisas de imagens de rádio”.

ASKAP J173608.2-32163 foi descoberta usando o Australian Square Kilometer Array Pathfinder (ASKAP), um dos radiotelescópios mais sensíveis já construídos, projetado para vasculhar profundamente o Universo em ondas de rádio.

Já provou ser apto a encontrar coisas que nunca vimos antes, como círculos de rádio excêntricos (não sabemos o que são, ainda), galáxias que antes não haviam sido descobertas e misteriosas rajadas rápidas de rádio.

ASKAP J173608.2-32163 pode acabar sendo um tipo conhecido de objeto cósmico, mas se for, pode acabar ampliando a definição de qualquer objeto que seja.

É altamente variável, emitindo ondas de rádio por semanas a fio e depois desaparecendo em escalas de tempo rápidas. O sinal também é altamente polarizado – ou seja, a orientação da oscilação da onda eletromagnética é torcida, tanto linear quanto circularmente.

ASKAP J173608.2-32163 também é um monstro bastante difícil de detectar. O objeto, seja ele qual for, não havia sido visto antes das detecções do ASKAP, feitas durante uma pesquisa piloto do céu para procurar fontes de rádio transitórias. Entre abril de 2019 e agosto de 2020, o sinal apareceu nos dados 13 vezes.

As observações posteriores em abril e julho de 2020 usando um radiotelescópio diferente, Murriyang em Parkes, Austrália, não renderam nada. Mas o radiotelescópio MeerKAT na África do Sul detectou, em fevereiro de 2021. O Australia Telescope Compact Array (ATCA) também fez uma detecção em abril de 2021.

Isso suporta e valida as detecções do ASKAP, mas também sugere que a fonte é bastante elusiva – não houve detecções do MeerKAT ou do ATCA antes dessa data. A fonte também não apareceu em observações de raios-X e infravermelho próximo, nem em arquivos de dados de rádio coletados por vários instrumentos que os pesquisadores verificaram.

O que deixa um mistério fascinante. A polarização sugere dispersão e magnetização, possivelmente parcialmente devido à poeira e campos magnéticos no meio interestelar entre nós e a fonte, embora seja possível que a própria fonte também seja altamente magnetizada.

Diante disso, é realmente difícil descobrir qual pode ser a fonte. Existem vários tipos de estrelas que variam em comprimentos de onda de rádio, como estrelas que brilham com frequência, ou sistemas binários fechados com cromosferas ativas, ou que eclipsam umas às outras. A não detecção em comprimentos de onda de raio-X e infravermelho próximo torna isso improvável.

Erupções estelares geralmente têm emissão de raios-X que corresponde à emissão de rádio, e a grande maioria das estrelas tem proporções de emissão no infravermelho próximo que deveriam ser detectáveis.

Nem um pulsar é provável: um tipo de estrela de nêutrons com raios extensos de luz de rádio, como um farol cósmico. Pulsares têm periodicidade regular, em uma escala de tempo de horas, e em ASKAP J173608.2-32163 foi detectado um enfraquecimento na emissão de rádio, o que é inconsistente com pulsares. Além disso, houve um intervalo de três meses sem detecções, o que também é inconsistente com pulsares.

Sistemas binários de raios-X, rajadas de raios gama e supernovas também foram descartados.

No entanto, o objeto compartilha algumas propriedades com um tipo de sinal misterioso localizado próximo ao centro da galáxia. Estes são conhecidos como Transientes de Rádio do Centro Galáctico (GCRT, na sigla em inglês), três dos quais foram identificados na década de 2000, e mais dos quais estão aguardando confirmação.

Essas fontes também não foram explicadas, mas têm vários recursos em comum com ASKAP J173608.2-32163.

Se ASKAP J173608.2-32163 for um GCRT, a detecção do ASKAP pode nos ajudar a encontrar mais fontes desse tipo e descobrir o que são.

“Dado que ASKAP J173608.2-321635 não é normalmente detectada e pode ter um hiato em escalas de tempo de várias semanas a um dia, nossa amostragem esparsa (12 períodos em 16 meses) sugere que pode haver outras fontes semelhantes nesses campos”, escrevem os pesquisadores.

“Aumentar a cadência da pesquisa e comparar os resultados dessa pesquisa com outras regiões nos ajudará a entender como ASKAP J173608.2-321635 é verdadeiramente única e se está relacionada ao plano galáctico, o que deve nos ajudar a deduzir sua natureza”.

A pesquisa foi aceita no The Astrophysical Journal e está disponível no arXiv.