Um flash particularmente brilhante de ondas de rádio que tem viajado através do Universo há mais de 8 bilhões de anos está se revelando difícil de explicar usando as principais teorias atuais.
Uma equipe internacional de pesquisadores detectou a rajada rápida de rádio usando o Australian Square Kilometer Array Pathfinder (ASKAP). Batizado de FRB 20220610A, o evento se destaca por diversos motivos.
Não só percorreu consideravelmente mais longe do que a maioria dos FRBs já registados, como também é incrivelmente enérgico – excedendo o máximo estabelecido pelos modelos anteriores por um factor de 3,5.
A análise dos pesquisadores também mostrou algo incomum. Uma medida da propagação de comprimentos de onda referida como medida de dispersão também não correspondeu às expectativas, o que levou a repensar as suposições que os astrofísicos fazem quando usam estes fenômenos como ferramentas para estudar o Universo.
Desde a sua descoberta em 2007, apenas algumas dezenas de FRBs foram observadas, tornando essas rajadas intensas de ondas de rádio com duração de milissegundos eventos raros. A maioria parece ser única, com algumas repetições que lembram as réplicas de um terremoto.
A analogia pode ser mais do que superficial. É possível que as emissões sejam produzidas por estrelas de nêutrons à medida que seu conteúdo pressurizado muda, deformado por seu próprio poderoso campo magnético.
As forças envolvidas explicariam porque é que as FRBs explodem com a energia de centenas de milhões de Sóis num mero piscar de olhos. No entanto, também estabelece um limite para a intensidade da luz, um limite que este último exemplo excede.
O brilho do FRB 20220610A também supera os modelos que propõem que as rajadas de ondas de rádio são criadas quando partículas de alta velocidade associadas a erupções de estrelas de nêutrons colidem com os ventos estelares circundantes.
Enquanto os investigadores repensam as formas como a FRB 20220610A e outras FRBs invulgarmente energéticas se podem formar, a observação também desafia um conjunto completamente diferente de expectativas que envolvem a forma como a sua luz parece espalhar-se pelo espaço intergaláctico.
Passando pelo puro vazio, a luz viaja a uma velocidade recorde. Tudo isso muda quando suas ondas passam por campos eletromagnéticos, com diferentes comprimentos de onda de luz interagindo com o campo de maneiras sutilmente diferentes. O resultado é tão familiar quanto um arco-íris depois de uma tempestade; um espectro de comprimentos de onda separados por uma chuva de gotículas transparentes.
Da mesma forma, o gás e a poeira que flutuam através do vácuo interestelar e intergaláctico carregam seu próprio zumbido eletromagnético fraco que faz com que os comprimentos de onda diminuam em taxas diferentes à medida que brilham.
Há alguns anos, pesquisadores australianos propuseram que o flash de luz proveniente de FRBs (rajadas rápidas de rádio) poderia ser usado para medir a névoa difusa de material flutuante entre a Via Láctea e as galáxias próximas, servindo como um método para medir tanto a densidade de matéria não escura ‘oculta’ quanto a taxa de expansão do Universo.
A medida de dispersão aumenta com a distância de uma maneira definida conhecida como relação de Macquart. Esta relação manteve-se verdadeira para a maioria das FRBs num raio de alguns milhares de milhões de anos-luz, com um único exemplo brilhante.
Uma explosão repetida detectada no ano passado numa galáxia anã a pouco menos de 4 bilhões de anos-luz de distância tinha uma medida de dispersão que correspondia a fontes a mais do dobro dessa distância.
Com o FRB 20220610A também contrariando a relação Macquart, fica claro que algumas dispersões são um pouco mais complicadas do que outras.
Depois de observar mais de perto outras características da luz, os investigadores sugerem que uma tempestade cósmica de plasma turbulento e magnetizado que se forma entre aqui e a fonte da FRB descoberta mais recentemente – provavelmente dentro da sua galáxia hospedeira – mexeu com o seu espectro.
As FRBs estão provando ser ferramentas incrivelmente poderosas na astronomia, literalmente iluminando as partes ocultas do Universo. A cada nova descoberta surpresa adicionada ao catálogo, ficamos cada vez mais perto de compreender exatamente o que esses mistérios representam.
Esta pesquisa foi publicada na Science.
Por Mike McRae
Publicado no ScienceAlert
