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Um artigo publicado nesta quarta-feira (7) na revista Nature relata a descoberta de novas evidências que ligam as explosões rápidas de energia, conhecidas como rajadas rápidas de rádio (FRBs), a estrelas de nêutrons altamente magnéticas, chamadas magnetares. Essas estrelas mortas liberam ventos de partículas tão poderosos que são capazes de criar ao seu redor enormes bolhas de plasma, um gás ionizado superaquecido.
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As FRBs são eventos impressionantes: em apenas alguns milissegundos, elas emitem mais energia do que o Sol em três dias. Desde que a primeira FRB foi detectada, em 2001, os cientistas têm tentado desvendar a origem dessas explosões misteriosas – tarefa que tem se mostrado desafiadora.
Muitas FRBs aparecem e desaparecem em um piscar de olhos, tornando difícil rastrear sua origem. Além disso, apenas uma pequena parte dessas rajadas se repete, levantando questões sobre se todas as FRBs têm a mesma origem ou se existem diferentes tipos de fontes.
Dados de telescópio no Chile ajudam a desvendar quebra-cabeça
Para investigar mais a fundo, uma equipe de astrônomos liderada por Gabriele Bruni, pesquisador do Instituto Nacional de Astrofísica da Itália, utilizou o Very Large Telescope (VLT) no deserto do Atacama, no Chile, para estudar uma FRB particularmente ativa chamada FRB 20201124A, que está a cerca de 1,3 bilhão de anos-luz da Terra. Essa rajada de rádio teve vários episódios de atividade explosiva nos últimos anos, tornando-se um alvo ideal para estudo.
Segundo Bruni, o grupo conseguiu detectar a emissão contínua mais fraca associada a uma FRB até o momento. Essa descoberta é crucial porque confirma uma teoria conhecida como “modelo nebular”. De acordo com esse modelo, o contínuo de rádio é produzido por uma bolha de plasma ao redor do motor central da FRB, inflada por ventos de partículas carregadas que emanam do objeto responsável pelas explosões.
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O pesquisador destaca que essa descoberta permite atribuir a origem das FRBs ao remanescente de estrelas massivas, especificamente aos magnetares. Estes são um tipo de estrela de nêutrons que têm campos magnéticos incrivelmente fortes, formados quando estrelas massivas, com pelo menos oito vezes a massa do Sol, esgotam seu combustível nuclear e colapsam. Esse colapso leva à formação de uma estrela de nêutrons, um objeto tão denso que uma colher de chá de sua matéria pesaria cerca de um bilhão de toneladas.
O colapso também faz com que a estrela remanescente gire a uma velocidade extremamente alta, chegando a até 700 rotações por segundo. Durante esse processo, as linhas do campo magnético da estrela se comprimem, criando os campos magnéticos mais poderosos do Universo, que caracterizam os magnetares.
Esses magnetares têm sido considerados, há muito tempo, como potenciais fontes de FRBs repetidas, mas até agora os cientistas não conseguiram entender completamente como isso acontece. Uma das teorias sugere que a crosta de um magnetar pode falhar, liberando energia que resulta nas explosões rápidas de rádio. Outra hipótese envolve terremotos estelares que geram ondas de choque no interior da estrela de nêutrons, desencadeando as rajadas.
Estudo sugere o que pode inflar as bolhas ao redor das estrelas
As observações da FRB 20201124A com o VLT permitiram à equipe medir a luminosidade em relação à rotação, o que ajudou a confirmar o modelo nebular. Isso sugere que ventos magnéticos e partículas carregadas são responsáveis por inflar as bolhas de plasma ao redor dos magnetares, resultando nas emissões de FRBs.
No entanto, apesar dessas descobertas, ainda não se sabe se as FRBs que se repetem e as que não se repetem têm a mesma origem. Bruni diz que a comunidade astronômica ainda está investigando essa questão, com alguns indícios de que todas as FRBs poderiam, em teoria, repetir-se, mas apenas as mais fortes são detectadas.
Essa pesquisa representa um passo significativo na compreensão das FRBs e dos magnetares. A equipe planeja continuar suas investigações, utilizando radiotelescópios de próxima geração para estudar mais FRBs e refinar o modelo nebular.
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