Astrônomos identificam origem de rajada rápida de rádio em magnetar distante

Uma nova pesquisa revolucionária conseguiu rastrear a origem de uma rajada rápida de rádio (FRB, na sigla em inglês) até o campo magnético intenso ao redor de um magnetar, localizado em uma galáxia a 200 milhões de anos-luz de distância. Este é o primeiro estudo que apresenta evidências conclusivas de que as FRBs podem surgir das magnetosferas desses objetos celestes.

As FRBs são emissões de rádio extremamente breves e poderosas, com duração de apenas milissegundos, e têm intrigado os cientistas desde sua descoberta em 2007. Algumas delas liberam mais energia do que 500 milhões de sóis em um piscar de olhos. Devido à sua natureza imprevisível e duração extremamente curta, rastrear suas origens tem sido um desafio. No entanto, um conjunto crescente de evidências aponta para os magnetars como possíveis fontes dessas rajadas.

Magnetars são um tipo particular de estrela de nêutrons, caracterizadas por campos magnéticos extremamente fortes, cerca de 1.000 vezes mais intensos do que as estrelas de nêutrons comuns. Esses campos são os mais poderosos encontrados no universo. De acordo com o físico Kiyoshi Masui, do MIT, "Em torno dessas estrelas de nêutrons altamente magnéticas, também conhecidas como magnetars, os átomos não podem existir – eles seriam simplesmente destruídos pelos campos magnéticos".

A equipe de astrônomos, liderada por Kenzie Nimmo, do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT), analisou a cintilação de luz da FRB 20221022A, detectada em 2022. A cintilação é a distorção do caminho da luz ao passar pelo gás no espaço, causando o efeito de “estrelas cintilando”. Quanto maior a distância percorrida pela luz, mais forte a cintilação. A análise da cintilação da FRB 20221022A permitiu que os cientistas calculassem o tamanho da região de onde ela se originou, chegando a um raio de apenas 10.000 quilômetros do magnetar.

“Ampliar para uma região de 10.000 quilômetros, a uma distância de 200 milhões de anos-luz, é como ser capaz de medir a largura de uma hélice de DNA, que tem cerca de 2 nanômetros de largura, na superfície da Lua”, explica Masui. “Há uma incrível variedade de escalas envolvidas.”

Além disso, um estudo complementar analisou a polarização da luz da FRB 20221022A, revelando um padrão em forma de S que indica que o sinal se originou muito próximo a um objeto giratório. Essa descoberta sugere que as rajadas de rádio podem surgir da energia armazenada nos campos magnéticos, que se reconfiguram e são liberados como ondas de rádio que podem ser observadas mesmo a distâncias cósmicas.

Este estudo é um passo significativo para desvendar os mistérios por trás das FRBs. De acordo com Nimmo, “Houve muito debate sobre se essa emissão de rádio brilhante poderia sequer escapar desse plasma extremo.”. Ao usar a cintilação como ferramenta, os astrônomos podem agora estudar uma gama maior de FRBs, avaliando suas diversidades e determinando se outras estrelas, além dos magnetars, podem gerar essas poderosas explosões de energia. Este método abre novas perspectivas para entender os processos físicos que impulsionam as rajadas e sua natureza cósmica.

A pesquisa foi publicada na revista Nature.