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Rajadas rápidas de rádio (FRBs) são explosões breves e intensas que foram observadas pela primeira vez no Universo em 2007. Em questão de milissegundos, essas emissões liberam energia equivalente à que o Sol gera em dias.
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A origem do fenômeno é um grande mistério, com dezenas de hipóteses levantadas. Agora, um novo estudo sugere que as FRBs podem ser causadas pela colisão de asteroides com estrelas de nêutrons.
Estrelas de nêutrons são remanescentes densos de estrelas massivas que explodiram em supernovas. Apesar de seu pequeno tamanho, esses objetos concentram uma quantidade colossal de massa em um espaço minúsculo. O impacto de um asteroide contra essas estrelas pode liberar uma energia extraordinária, segundo disse Dang Pham, cientista da Universidade de Toronto, ao site Space.com.
Colisão entre asteroide e estrela de nêutrons liberaria mil bombas de hidrogênio de energia
Essas estrelas possuem campos magnéticos extremamente fortes, trilhões de vezes mais intensos que o da Terra. Ao colidir com uma estrela de nêutrons, um asteroide acelera a velocidades de milhões de quilômetros por hora. Mesmo um pequeno objeto, como um farelo de rocha, liberaria energia equivalente a mil bombas de hidrogênio, de acordo com Matthew Hopkins, astrofísico da Universidade de Oxford e membro da equipe.
“As estrelas de nêutrons são lugares extremos, com mais de 20 km de massa do Sol espremidos em uma esfera de cerca de 20 km de diâmetro, dando-lhes alguns dos campos gravitacionais e magnéticos mais fortes do universo”, disse Hopkins. “Isso significa que uma enorme quantidade de energia potencial é liberada quando um asteroide ou cometa impacta uma delas, na forma de um flash de ondas de rádio brilhantes o suficiente para serem vistas em todo o Universo”.
O tamanho do asteroide e a força do campo magnético da estrela determinam a quantidade de energia liberada. Ao colidir com uma estrela altamente magnetizada, um asteroide de um quilômetro de diâmetro pode liberar o equivalente a cerca de 100 milhões de vezes a energia consumida anualmente pela humanidade na Terra.
Embora essas colisões sejam raras, com uma frequência estimada em uma a cada 10 milhões de anos por estrela, o número total de estrelas de nêutrons no Universo é gigantesco. Isso faz com que a taxa global de FRBs seja consistente com os milhares de eventos detectados anualmente por radiotelescópios.
Essa teoria explica os eventos que ocorrem uma única vez, mas não aqueles que se repetem. FRBs repetitivos surgem mais de uma vez na mesma região do céu, o que sugere um mecanismo diferente. Segundo Hopkins, colisões recorrentes de asteroides com a mesma estrela são improváveis, já que esses impactos são eventos aleatórios.
Uma possibilidade é que estrelas de nêutrons interagem com cinturões de asteroides, semelhantes ao que existe entre Marte e Júpiter no Sistema Solar. No entanto, ainda não está claro se esses cinturões têm densidade suficiente para causar múltiplos impactos em curto período de tempo.
Os cientistas também buscam entender como a distribuição de asteroides varia entre diferentes tipos de galáxias. Galáxias espirais, como a Via Láctea, e galáxias elípticas podem apresentar taxas diferentes de colisões, dependendo da quantidade de objetos interestelares disponíveis em seus arredores.
Leia mais:
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Evolução do Universo pode influenciar frequência de eventos
Além disso, a evolução do Universo pode influenciar a frequência de FRBs ao longo do tempo. À medida que o Universo envelhece, é possível que o número de objetos capazes de colidir com estrelas de nêutrons aumente, elevando a taxa de explosões observadas.
Atualmente, diversos projetos estão focados na detecção e estudo de FRBs. O radiotelescópio CHIME, no Canadá, é responsável por identificar centenas de eventos todos os anos. Outros projetos, como o CHORD e o ASKAP, também estão empenhados em rastrear essas explosões até suas galáxias de origem.
O objetivo principal é identificar padrões que ajudem a entender o ambiente ao redor das estrelas de nêutrons. Isso pode revelar mais detalhes sobre como esses corpos celestes interagem com o meio interestelar e quais fatores determinam a intensidade e a repetição das rajadas rápidas de rádio.
O estudo de Dang Pham, aceito para publicação no periódico científico Astrophysical Journal, propõe uma análise detalhada da distribuição desses impactos. Ele sugere que, ao mapear os locais de origem das FRBs, será possível estimar a quantidade de objetos interestelares e entender melhor sua dinâmica.
Com as novas observações, espera-se que o mistério em torno das rajadas de rádio esteja mais próximo de ser resolvido. Essas descobertas não apenas aprofundam o conhecimento sobre a origem dessas explosões, mas também abrem caminho para novas teorias sobre o comportamento extremo das estrelas de nêutrons no Universo.
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