Astrónomos identificaram pela primeira vez a origem de uma explosão rápida de rádio (FRB) que viajou 200 milhões de anos para chegar à Terra. Afirmam que estas emissões podem ser geradas na magnetosfera de estrelas de neutrões num estudo que abre novas possibilidades para compreender estes misteriosos fenómenos cósmicos.

O que são explosões rápidas de rádio?

As explosões rápidas de rádio (FRB) são breves emissões de ondas de rádio, com duração de apenas um milésimo de segundo, que transportam enormes quantidades de energia, capazes de ofuscar galáxias inteiras. Desde que a primeira explosão rápida de rádio foi descoberta em 2007, já foram detetadas milhares destas emissões, provenientes de locais que variam desde a nossa galáxia até 8 mil milhões de anos-luz de distância.

A forma exata como estas explosões cósmicas são emitidas é objeto de grande controvérsia.

FRB a 200 milhões de anos-luz de distância

Um novo estudo do MIT, publicado na revista Nature, conseguiu identificar a origem exata de uma destas explosões, a FRB 20221022A, localizada numa galáxia a cerca de 200 milhões de anos-luz da Terra.

A equipa utilizou uma técnica inovadora baseada na análise da “cintilação” do sinal, semelhante ao brilho intermitente das estrelas no céu, uma nova técnica que poderá ser usada com outras FRB.

A investigação concluiu que a explosão ocorreu a menos de 10.000 quilómetros de uma estrela de neutrões em rotação – uma distância comparável à separação entre Nova Iorque e Singapura.

Esta proximidade indica que o fenómeno emergiu diretamente da magnetosfera da estrela de neutrões, uma região altamente magnética que rodeia este tipo de objetos ultracompactos.

Explosão da supernova SN 2022jli quando uma estrela de grande massa morreu numa imensa explosão, deixando para trás um objeto compacto: uma estrela de neutrões ou um buraco negro. Esta estrela moribunda tinha, no entanto, uma companheira que conseguiu sobreviver a este evento violento.
Explosão da supernova SN 2022jli quando uma estrela de grande massa morreu numa imensa explosão, deixando para trás um objeto compacto: uma estrela de neutrões ou um buraco negro. Esta estrela moribunda tinha, no entanto, uma companheira que conseguiu sobreviver a este evento violento. ESO/L. Calçada

Confirmação científica

As conclusões da investigação fornecem a primeira prova sólida de que as explosões rápidas de rádio podem ser geradas na magnetosfera de estrelas de neutrões.

“Nestes ambientes de estrelas de neutrões, os campos magnéticos estão realmente nos limites do que o universo pode produzir. Tem havido grande debate sobre se esta brilhante emissão de rádio poderia escapar àquele plasma extremo", diz a autora principal Kenzie Nimmo , pós-doutorada no Instituto Kavli de Astrofísica e Investigação Espacial do MIT.

Magnetares: as estrelas de neutrões mais extremas

As estrelas de neutrões altamente magnéticas, conhecidas como magnetares, são ambientes extremos onde nem átomos podem existir, sendo desfeitos pelos intensos campos magnéticos - seriam simplesmente dilacerados pelos campos magnéticos, explica o coautor do estudo Kiyoshi Masui, professor associado de física no MIT.

"O que é interessante aqui é que descobrimos que a energia armazenada nestes campos magnéticos, perto da fonte, está a torcer-se e a reconfigurar-se de tal forma que pode ser libertada como ondas de rádio que podemos ver do outro lado do universo", explica.

Ilustração de um magnetar, uma jovem estrela de neutrões com um campo magnético excecionalmente forte.
Ilustração de um magnetar, uma jovem estrela de neutrões com um campo magnético excecionalmente forte. ESA

Os coautores do estudo no MIT incluem Kiyoshi Masui, Adam Lanman, Shion Andrew, Daniele Michilli e Kaitlyn Shin, além de colaboradores de outras instituições.