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O que os cientistas pensavam anteriormente sobre a origem das explosões rápidas de rádio (FRBs) é apenas a ponta do iceberg, de acordo com uma nova pesquisa liderada por astrônomos da Universidade de Toronto. Os mistérios das explosões cósmicas de milissegundos estão sendo revelados com uma nova maneira de analisar dados do Experimento Canadense de Mapeamento de Intensidade de Hidrogênio (CHIME).
Publicado hoje em O Jornal Astrofísico, o estudo detalha as propriedades da luz polarizada de 128 FRBs não repetitivos – aqueles provenientes de fontes que produziram apenas uma única explosão até o momento. Descobriu-se que eles parecem vir de galáxias como a nossa Via Láctea, com densidades modestas e campos magnéticos modestos.
Estudos anteriores de FRBs concentraram-se em amostras muito menores de fontes repetitivas hiperativas que, em contraste, parecem originar-se em ambientes densos e extremamente magnetizados. Apenas cerca de 3% dos FRBs conhecidos se repetem, vindos de uma fonte que produziu múltiplas explosões desde que foi encontrada.
A maioria dos radiotelescópios só consegue ver pequenos pontos no céu, tornando mais fácil focar em FRBs repetidos com posições conhecidas. O CHIME pode pesquisar uma área extremamente grande do céu para detectar FRBs repetidos e não repetidos.
“Este foi o primeiro olhar para os outros 97 por cento”, diz o autor principal Ayush Pandhi, estudante de doutoramento no Instituto Dunlap de Astronomia e Astrofísica e no Departamento de Astronomia e Astrofísica David A. Dunlap da Universidade de Toronto. “Isso nos permite reconsiderar o que pensamos que são os FRBs e ver como os FRBs repetidos e não repetidos podem ser diferentes.”
Detectados pela primeira vez em 2007, os FRBs são flashes extremamente energéticos provenientes de fontes distantes em todo o universo. Embora mais de 1.000 FRBs tenham sido catalogados desde então, os cientistas ainda não sabem exatamente onde ou como são produzidos. Eles também questionaram se os FRBs repetidos e não repetitivos se originam em ambientes semelhantes.
“Esta é uma nova maneira de analisar os dados que temos sobre FRBs. Em vez de apenas observar o quão brilhante algo é, estamos também observando o ângulo das ondas eletromagnéticas vibrantes da luz”, diz Pandhi. “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.”
Toda a luz viaja como ondas que interpretamos como cores diferentes dependendo do comprimento entre seus picos e vales. Grande parte da luz do universo viaja em comprimentos de onda que o olho humano não consegue ver, incluindo a luz dos FRBs, mas radiotelescópios como o CHIME conseguem.
A luz polarizada é composta de ondas que vibram em um único plano – vertical, horizontal ou outro ângulo intermediário. A direção em que a luz dos FRBs é polarizada muda de duas maneiras: com o tempo e com a cor da luz. Estas mudanças podem explicar como uma FRB pode ter sido produzida e por que tipo de material ela passa na sua viagem até à Terra.
Estudar como a direção da polarização muda para diferentes cores da luz pode nos dizer sobre a densidade local de onde um FRB é produzido e a força do magnetismo que está presente nele.
Para determinar o que são FRBs e como são produzidos, os cientistas precisam compreender os seus ambientes locais. Este estudo conclui que a maioria dos FRBs, aqueles que não se repetem, não são como as poucas fontes repetitivas que foram previamente estudadas. Isto sugere que esta amostra é uma população separada ou versões mais evoluídas da mesma população que se originam num ambiente menos extremo com uma taxa de explosão mais baixa.
As instituições colaboradoras incluem o Instituto Dunlap da Universidade de Toronto, a Universidade da Califórnia em Santa Cruz, a Universidade de Amsterdã e a Universidade McGill.
O projeto CHIME é co-liderado pela Universidade da Colúmbia Britânica, pela Universidade McGill, pela Universidade de Toronto e pelo Dominion Radio Astrophysical Observatory com instituições colaboradoras em toda a América do Norte. Ele está localizado no Dominion Radio Astrophysical Observatory, uma instalação nacional de astronomia operada pelo Conselho Nacional de Pesquisa do Canadá, no território tradicional, ancestral e não cedido do povo Syilx/Okanagan.
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