Há novas evidências de que os misteriosos flashes de luz de rádio que brilham em todo o Universo são causados pelos tremores massivos de estrelas mortas.
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Uma análise de milhares de flashes de três fontes repetidas de explosões rápidas de rádio revelou uma semelhança – não com explosões solares como foi proposto – mas com terremotos.
Esta semelhança, de acordo com os astrônomos Tomonori Totani e Yuya Tsuzuki, da Universidade de Tóquio, reforça o apoio a uma fonte de terremotos para essas explosões colossais.
“Foi teoricamente considerado que a superfície de um magnetar poderia estar passando por um terremoto estelar, uma liberação de energia semelhante aos terremotos na Terra”, explica Totani.
“Avanços observacionais recentes levaram à detecção de milhares de FRBs, por isso aproveitamos a oportunidade para comparar os agora grandes conjuntos de dados estatísticos disponíveis para FRBs com dados de terremotos e explosões solares, para explorar possíveis semelhanças.”
As rajadas rápidas de rádio são um dos mistérios fascinantes do cosmos. Como o nome sugere, são liberações repentinas de ondas de rádio incrivelmente poderosas… mas duram apenas milissegundos. Nesse período, eles descarregam tanta energia quanto 500 milhões de sóis. A maioria deles surge apenas uma vez, tornando-os imprevisíveis e difíceis de estudar.
Nos últimos anos, tivemos alguns avanços significativos. Um punhado de fontes rápidas de rajadas de rádio se repetem, permitindo aos astrônomos observá-las e analisar os sinais que emitem. E, em 2020, pela primeira vez, foi encontrada uma explosão rápida de rádio vinda do interior da Via Láctea – o que significou que os astrônomos puderam rastreá-la até à própria estrela que a emitiu.
Essa estrela era um magnetar, um tipo de estrela de nêutrons – o núcleo colapsado que permanece depois que uma estrela massiva se transforma em supernova. Os magnetares têm campos magnéticos muito mais poderosos do que as estrelas de nêutrons normais; na verdade, são os objetos magnéticos mais poderosos conhecidos no Universo.
Isto oferece uma explicação para essas erupções colossais. O campo magnético é tão poderoso que distorce a forma do magnetar, exercendo uma atração para fora. Enquanto isso, a densidade do núcleo estelar colapsado resulta numa poderosa atração gravitacional para dentro.
A tensão entre estas duas forças opostas faz com que o magnetar se rompa e trema, libertando explosões poderosas e talvez grandes quantidades de energia electromagnética sob a forma de ondas de rádio – rajadas rápidas de rádio.
Totani e Tsuzuki pensaram que uma análise estatística do padrão de repetição de fontes de rádio rápidas poderia fornecer algumas pistas – mas não como tais análises foram realizadas anteriormente.
Em vez de se concentrarem apenas no tempo de espera entre as rajadas, os dois astrônomos concentraram a sua atenção no tempo e na energia de emissão de quase 7.000 rajadas de três fontes.
Então, eles aplicaram a mesma análise de correlação tempo-energia aos dados de terremotos aqui na Terra. E também o usaram para analisar explosões solares, outro mecanismo proposto para explicar explosões rápidas de rádio.
“Os resultados mostram semelhanças notáveis entre FRBs e terremotos”, diz Totani.
“Primeiro, a probabilidade de um tremor secundário ocorrer para um único evento é de 10-50 por cento; segundo, a taxa de ocorrência de tremor secundário diminui com o tempo, como uma potência do tempo; terceiro, a taxa de tremor secundário é sempre constante, mesmo que a atividade do terremoto FRB (taxa média) muda significativamente; e quarto, não há correlação entre as energias do choque principal e o seu abalo secundário.”
Enquanto isso, não houve nenhuma semelhança notável com as explosões solares. Isto sugere que, pelo menos para essas três fontes rápidas de rajadas de rádio, o modelo de terremoto estelar é plausível.
Poderia haver outras explicações para outras fontes, portanto as explosões ainda mantêm algum mistério; mas as descobertas significam que estas explosões específicas podem ser estudadas para compreender os tremores estelares em geral, e os magnetares e as estrelas de nêutrons em particular.
“Ao estudar terremotos em estrelas ultradensas distantes, que são ambientes completamente diferentes da Terra, podemos obter novos insights sobre os terremotos”, diz Totani.
“O interior de uma estrela de nêutrons é o lugar mais denso do universo, comparável ao interior de um núcleo atômico. Os terremotos estelares em estrelas de nêutrons abriram a possibilidade de obter novos insights sobre a matéria de alta densidade e as leis fundamentais da física nuclear.”
Traduzido por Mateus Lynniker de ScienceAlert
