Misteriosas ondas de rádio do espaço ficaram ainda mais estranhas

Há uma novidade na história de um dos objetos mais estranhos no céu.

A cerca de três bilhões de anos-luz de distância, esse objeto misterioso lança continuamente gigantescas ondas de rádio no cosmos. Agora, cientistas observaram nessas ondas a assinatura em espiral de um campo magnético extremamente forte, sugerindo que o objeto cósmico existe em um ambiente galáctico intenso que contém uma fonte magnética poderosa.

A descoberta ajuda astrônomos a melhor compreender o fenômeno conhecido como rajadas rápidas de rádio (FRBs, na sigla em inglês) – pulsos de alta energia de ondas de rádio que duram apenas frações de segundo. Os pesquisadores agora também têm uma imagem mais clara de como são as condições em um canto incrivelmente distante do universo.

“Estamos investigando diretamente o ambiente local de uma fonte em uma galáxia a bilhões de anos-luz de distância”, diz Emily Petroff, da ASTRON, o Instituto Holandês de Radioastronomia. “É como ampliar a visualização em um bilhão de vezes de um objeto extremo em outro lugar do universo”.

Embora a fonte exata do magnetismo não seja clara, é possível que este FRB esteja ao lado de um buraco negro supermassivo, parecido com o que fica no centro da nossa galáxia, ou envolto nos restos caóticos de uma explosão estelar.

“Nas próximas semanas, esperamos que os teóricos criativos cheguem a explicações sobre as quais ainda não pensamos”, diz Jason Hessels, da ASTRON, membro da equipe que publicou as observações na Nature e na 231ª reunião da Sociedade Americana de Astronomia, em Maryland.

NOVIDADES AGITADAS

O objeto estranho, agora chamado de FRB 121102, anunciou pela primeira vez sua presença aos astrônomos terrestres em 2012, quando uma rajada de ondas de rádio altamente energizadas e rápidas bateu no telescópio gigante do Observatório de Arecibo, em Porto Rico.

Embora as rajadas rápidas de rádio tenham deixado os astrônomos impressionados por anos, essa foi a primeira feita por Arecibo. Ao longo dos anos, os astrônomos continuaram a estudar o ponto no céu, na esperança de coletar algumas pistas sobre o enigma cósmico.

Em 2015, Arecibo capturou o FRB 121102 se repetindo. Desde então, o mesmo objeto lançou mais de 200 rajadas de ondas de rádio em todo o universo, e ainda é a única rajada rápida de rádio repetida entre os aproximadamente 30 eventos conhecidos.

No ano passado, os astrônomos finalmente conseguiram identificar a rajada em uma galáxia específica, uma mancha difusa e furiosa que está produzindo estrelas a três bilhões de anos-luz de distância, na constelação de Auriga.

E agora, usando dados coletados pelo Arecibo no Natal de 2016, Hessels e seus colegas conseguiram estudar as ondas de rádio provenientes de FRB em uma frequência mais alta. Dessa vez, eles viram algo curioso nessas explosões. Chamado efeito Faraday, o sinal é produzido quando ondas de rádio são torcidas enquanto viajam por campos magnéticos. Porém, essas ondas são torcidas de forma tão forte que o FRB 121102 deve estar perto de um campo magnético imensamente poderoso.

"Essa fonte é estranha porque se repete, e agora é estranha porque tem essa enorme medida de rotação", diz Hessels.

BURACOS NEGROS E TENTÁCULOS DE GÁS

Embora os cientistas agora suspeitem que uma estrela de nêutrons – o cadáver denso de uma estrela anteriormente muito maior – esteja envolvida no lançamento dessas rajadas de rádio, eles não têm certeza do que exatamente está alimentando o campo magnético. FRB 121102 não é o único objeto desse tipo com uma impressão digital magnética, mas é 500 mil vezes mais forte que algumas outras rajadas torcidas, o que significa que algo incomum está acontecendo em seu ambiente, mesmo com esses padrões de rajadas bizarros.

Uma maneira de explicar a força desse campo magnético é um buraco negro supermassivo nas proximidades, algo com a massa de milhares de sóis –talvez até mesmo o buraco que supostamente está estacionado no centro da galáxia de onde vem as rajadas.

Isso ocorre porque, na nossa Via Láctea, uma estrela de nêutron do tipo pulsar, localizada perto do centro galáctico, também envia ondas com forte efeito Faraday, diz Hessels. Na verdade, é o único objeto com magnetismo que se aproxima do observado em FRB 121102.

"Um buraco negro faz sentido em algum nível, particularmente porque esse é o único lugar aonde vimos campos magnéticos tão fortes dessa forma", diz Petroff. Mas, ela observa, "é perfeitamente possível que o que está acontecendo em torno de FRB 121102 não tenha análogo em nossa própria galáxia".

Outra possibilidade é que a fonte de FRB é muito jovem e está dentro de uma nebulosa formada por uma supernova recente, a explosão que acontece quando uma grande estrela cresce e morre. Essas erupções letais estão entre os eventos mais violentos que o cosmos pode oferecer, e deixam para trás alguns remanescentes intrigantes, incluindo estrelas de nêutrons. Se a fonte de FRB é um magnetar (um tipo de estrela de nêutrons), e está sendo ampliado naturalmente por um aglomerado magnético de gás e poeira, isso também poderia explicar as observações.

"Os tentáculos densos de matéria magnetizada associada ao gás turbulento que envolve uma jovem supernova também forneceriam uma explicação convincente", diz Jean-Pierre MacQuart, da Universidade Curtin, na Austrália.

Ele diz que um buraco negro supermassivo e uma remanescente de supernova são consistentes com os dados, pelo menos por enquanto: "Estou certo de que, com o tempo, a comunidade astronômica evocará cenários alternativos e diversos para explicar o ambiente deste FRB!"