As rajadas de rádio mais rápidas aparecem apenas uma vez e em breve saberemos por quê: WebCuriosos

Explosões de rádio rápidas, raramente avistadas e extraordinariamente brilhantes, continuam emitindo sinais misteriosos que não podem ser explicados pelas teorias existentes, enviando os astrofísicos em novas direções enquanto procuram suas fontes.

Alguns disparam mais de uma vez, atraindo os pesquisadores para novas investigações. A maioria nunca mais se ouviu falar dele. Um novo olhar sobre essas maravilhas de um só golpe está levando os astrofísicos a repensar mais uma vez o que são e de onde se originam.

A nova parcela de dados vem do Experimento Canadense de Mapeamento de Intensidade de Hidrogênio (CHIME), um radiotelescópio que examina grandes áreas do céu, em vez de restringir seu foco em pequenas manchas próximas a rajadas rápidas de rádio (FRBs) previamente detectadas.

Em 2020, o CHIME detectou o primeiro FRB conhecido por se repetir de forma distinta e repetível, em um loop de 16 dias. Hoje, apenas 3% dos FRBs conhecidos emitem flashes mais de uma vez, com a maioria emitindo flashes energéticos em padrões imprevisíveis e erráticos.

A grande maioria dos mais de 1.000 FRBs catalogados até agora não são repetidores: explosões solitárias de ondas de rádio com meros milissegundos de duração, que são tão poderosas quanto centenas de milhões de sóis.

Encontrar diferenças entre esses dois tipos de explosão pode apontar para uma história de origem mútua.

“Esta foi a primeira olhada nos outros 97 por cento”, diz Ayush Pandhi, estudante de pós-graduação em astrofísica da Universidade de Toronto que liderou o novo estudo.

Pandhi e colegas analisaram os perfis de explosão dos FRBs, especificamente as orientações das ondas no que é conhecido como seu polarização.

Dos 128 FRBs não repetitivos estudados, 118 tiveram informações de polarização coletadas. Dessas, 89 atenderam aos critérios para serem consideradas polarizadas, triplicando o número total de fontes FRB conhecidas com propriedades de polarização conhecidas.

A comparação dessas descobertas com estudos que examinaram a polarização em FRBs repetidos levou a equipe a “reconsiderar o que pensamos que são os FRBs e ver como os FRBs repetidos e não repetidos podem ser diferentes”, disse Pandhi. diz.

Acredita-se que capturar raios de luz polarizada diretamente de uma fonte indicar a presença de campos magnéticos extremamente poderosos.

Por outro lado, a evidência da repetição de FRBs sugere que a falta de polarização pode estar relacionada com a dispersão de emissões enquanto eles explodem materiais ao redor da fonte.

“Esta é uma nova maneira de analisar os dados que temos sobre FRBs. Em vez de apenas observar o quão brilhante algo é, também estamos observando o ângulo das ondas eletromagnéticas vibrantes da luz,” explica Pandi.

“Dá-nos informações adicionais sobre como e onde essa luz é produzida, e por onde passou na sua viagem até nós ao longo de muitos milhões de anos-luz.”

Os resultados sugerem que esta amostra de FRBs não repetitivos é bastante diferente dos FRBs repetidos e pode ter se originado em um ambiente menos extremo com uma taxa de explosão mais baixa. Os pesquisadores também pense que a causa da polarização de FRBs não repetitivos é “provavelmente intrínseca” à forma como essas rajadas breves e ofuscantes de ondas de rádio são geradas, distinta de qualquer causa de dispersão em torno de repetidores prolíficos.

Descobertos pela primeira vez em 2007, esta não é a primeira vez que sinais surpresa levam os astrofísicos a repensar a sua compreensão das FRBs, incluindo como e onde se formam.

Em janeiro, os pesquisadores rastrearam a origem do FRB mais poderoso e que viajou mais longe até chegar até nós, até um grupo unido de sete galáxias.

Antes disso, pulsares e um tipo de estrela de nêutrons chamada magnetar eram os principais suspeitos, e suas emissões interagiam com os ventos rodopiantes de plasma denso e magnetizado ejetado de estrelas próximas ou buracos negros.

As fontes, frequências e propriedades suspeitas de FRBs são tão variadas que essas blips bizarras gerou 48 teorias separadas e contando.

Mesmo que depois deste novo estudo a nossa compreensão das FRBs permaneça um pouco confusa, pelo menos estamos a expandir a nossa visão sobre elas.

O estudo foi publicado em O Jornal Astrofísico.