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Uma equipe internacional detectou uma explosão remota de ondas de rádio cósmicas com duração inferior a um milissegundo. Esta ‘rajada rápida de rádio’ (FRB) é a mais distante já detectada. A sua fonte foi identificada pelo Very Large Telescope (VLT) do Observatório Europeu do Sul (ESO) numa galáxia tão distante que a sua luz demorou oito mil milhões de anos a chegar até nós. A FRB também é uma das mais energéticas já observadas; numa pequena fração de segundo, libertou o equivalente à emissão total do nosso Sol ao longo de 30 anos.
A descoberta da explosão, batizada de FRB 20220610A, foi feita em junho do ano passado pelo radiotelescópio ASKAP, na Austrália [1] e quebrou o recorde anterior de distância da equipe em 50 por cento.
“Usando o conjunto de pratos do ASKAP, fomos capazes de determinar com precisão de onde veio a explosão”, diz Stuart Ryder, astrônomo da Universidade Macquarie, na Austrália, e co-autor principal do estudo publicado hoje em Ciência. “Então usamos [ESO’s VLT] no Chile para procurar a galáxia fonte, [2] descobrindo que é mais antigo e mais distante do que qualquer outra fonte de FRB encontrada até agora e provavelmente dentro de um pequeno grupo de galáxias em fusão.”
A descoberta confirma que os FRBs podem ser usados para medir a matéria “perdida” entre as galáxias, proporcionando uma nova forma de “pesar” o Universo.
Os métodos actuais de estimativa da massa do Universo estão a dar respostas contraditórias e a desafiar o modelo padrão da cosmologia. “Se contarmos a quantidade de matéria normal no Universo – os átomos de que todos somos feitos – descobrimos que falta mais de metade do que deveria existir hoje”, diz Ryan Shannon, professor do Swinburne Universidade de Tecnologia da Austrália, que também co-liderou o estudo. “Pensamos que a matéria que falta está escondida no espaço entre as galáxias, mas pode ser tão quente e difusa que é impossível observá-la usando técnicas normais.”
“Rajadas rápidas de rádio detectam esse material ionizado. Mesmo no espaço quase perfeitamente vazio, elas podem ‘ver’ todos os elétrons, e isso nos permite medir a quantidade de matéria existente entre as galáxias”, diz Shannon.
Encontrar FRBs distantes é a chave para medir com precisão a matéria perdida no Universo, conforme mostrado pelo falecido astrônomo australiano Jean-Pierre (‘J-P’) Macquart em 2020. “JP mostrou que quanto mais longe está uma explosão de rádio rápida, mais difusa gás que revela entre as galáxias. Isto é agora conhecido como relação Macquart. Algumas recentes explosões rápidas de rádio pareceram quebrar esta relação. As nossas medições confirmam que a relação Macquart se estende para além de metade do Universo conhecido,” diz Ryder.
“Embora ainda não saibamos o que causa estas explosões massivas de energia, o artigo confirma que as explosões rápidas de rádio são eventos comuns no cosmos e que seremos capazes de usá-las para detectar matéria entre galáxias e compreender melhor a estrutura de o Universo”, diz Shannon.
O resultado representa o limite do que é possível alcançar com os telescópios atuais, embora os astrónomos em breve tenham as ferramentas para detetar explosões ainda mais antigas e mais distantes, identificar as suas galáxias de origem e medir a matéria que falta no Universo. O Observatório internacional Square Kilometer Array está atualmente construindo dois radiotelescópios na África do Sul e na Austrália que serão capazes de encontrar milhares de FRBs, incluindo alguns muito distantes que não podem ser detectados com as instalações atuais. O Extremely Large Telescope do ESO, um telescópio de 39 metros em construção no deserto chileno do Atacama, será um dos poucos telescópios capazes de estudar as galáxias fonte de explosões ainda mais distantes do que FRB 20220610A.
Notas
[1] O telescópio ASKAP pertence e é operado pela CSIRO, a agência científica nacional da Austrália, em Wajarri Yamaji Country, na Austrália Ocidental.
[2] A equipe utilizou dados obtidos com os instrumentos FOcal Reducer e Low Dispersion Spectrograph 2 (FORS2), X-shooter e High Acuity Wide-field K-band Imager (HAWK-I) montados no VLT do ESO. Dados do Observatório Keck no Havaí, EUA, também foram utilizados no estudo.
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