Nota do editor: Manisha Caleb é professora da Universidade de Sydney; Emil Lenc é pesquisador da Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization (CSIRO), também na Austrália.
Quando nós, astrónomos, voltamos os nossos radiotelescópios para o espaço, por vezes detectamos “rajadas” esporádicas de sinais de rádio provenientes das profundezas do Universo. Nós os chamamos de “sinais transitórios de rádio”: alguns entram em erupção apenas uma vez, para nunca mais serem vistos, enquanto outros “piscam” em padrões previsíveis.
Acreditamos que a maioria dos sinais transitórios de rádio vêm de estrelas de nêutrons em rotação conhecidas como pulsares, que emitem flashes regulares de ondas de rádio, como faróis cósmicos. Normalmente, essas estrelas de nêutrons giram a velocidades incríveis, levando apenas alguns segundos ou até mesmo uma fração de segundo para completar cada rotação.
Recentemente descobrimos um transiente de rádio que não se parece com nada que os astrônomos já tenham visto antes. Além de ter um ciclo que durava quase uma hora (o mais longo já visto), ao longo de diversas observações vimos que ora emitia flashes longos e brilhantes, ora pulsos rápidos e fracos, ora nada.
Não podemos explicar o que está acontecendo aqui. Muito provavelmente é uma estrela de nêutrons muito incomum, mas não podemos descartar outras possibilidades. Nosso procurar foi publicado na revista Astronomia da Natureza.
Um achado de sorte
Conheça ASKAP J1935+2148 (os números no nome indicam sua localização no céu). Este transitório de rádio periódico foi descoberto usando o Radiotelescópio ASKAP da Organização de Pesquisa Científica e Industrial da Commonwealth (CSIRO) no país de Wajarri Yamaji, no interior da Austrália Ocidental.
Este radiotelescópio tem um campo de visão muito amplo, o que significa que pode pesquisar grandes áreas do Universo muito rapidamente. Isto o torna muito adequado para detectar fenômenos novos e exóticos.
Usando o ASKAP, estávamos monitorando simultaneamente uma fonte de raios gama e procurando pulsos de uma explosão rápida de rádio, quando detectamos o ASKAP J1935+2148 piscando lentamente nos dados. O sinal chamou a atenção porque era composto por ondas de rádio “polarizadas circularmente”, o que significa que a direção das ondas gira como um saca-rolhas à medida que o sinal viaja pelo espaço.
Nossos olhos não conseguem diferenciar entre luz polarizada circularmente e luz não polarizada comum. No entanto, o ASKAP funciona como um par de óculos de sol polarizadores, filtrando o brilho de milhares de fontes comuns.
Após a detecção inicial, realizamos observações adicionais ao longo de vários meses usando o ASKAP e também o radiotelescópio MeerKAT, mais sensível, na África do Sul.
O transiente de rádio mais lento
ASKAP J1935+2148 pertence à classe relativamente nova de transientes de rádio de longo período. Apenas dois outros foram encontrados, e o período de 53,8 minutos do ASKAP J1935+2148 é de longe o mais longo.
No entanto, o período excepcionalmente longo é apenas o começo. Vimos o ASKAP J1935+2148 em três estados ou modos distintos.
No primeiro estado, vemos pulsos brilhantes, polarizados linearmente (em vez de circularmente) com duração de 10 a 50 segundos. No segundo estado, há pulsos polarizados circularmente muito mais fracos, durando apenas 370 milissegundos. O terceiro estado é um estado silencioso ou extinto sem qualquer pulso.
Esses diferentes modos, e a alternância entre eles, podem resultar de uma interação de campos magnéticos complexos e fluxos de plasma da própria fonte com fortes campos magnéticos no espaço circundante.
Padrões semelhantes foram observados em estrelas de nêutrons, mas nosso conhecimento atual das estrelas de nêutrons sugere que elas não deveriam ser capazes de ter um período tão longo.
Estrelas de nêutrons e anãs brancas
A origem de um sinal com um período tão longo permanece um mistério profundo, sendo uma estrela de nêutrons em rotação lenta a principal suspeita. No entanto, não podemos descartar a possibilidade de o objeto ser uma anã branca – a “cinza” do tamanho da Terra de uma estrela como o Sol que esgotou o seu combustível nuclear.
As anãs brancas geralmente têm períodos de rotação lentos, mas não sabemos como elas poderiam produzir os sinais de rádio que vemos aqui. Além disso, não existem outras anãs brancas altamente magnéticas nas proximidades, o que torna a explicação da estrela de nêutrons mais plausível.
Uma explicação poderia ser que o objeto faz parte de um sistema binário no qual uma estrela de nêutrons ou anã branca orbita outra estrela invisível.
Este objeto pode levar-nos a reconsiderar a nossa compreensão de décadas sobre estrelas de neutrões ou anãs brancas, especialmente como emitem ondas de rádio e como são as suas populações na nossa galáxia. Mais pesquisas são necessárias para confirmar qual é o objeto, mas qualquer um dos cenários forneceria informações valiosas sobre a física desses objetos extremos.
A busca continua
Não sabemos há quanto tempo o ASKAP J1935+2148 emite sinais de rádio, uma vez que os levantamentos de radioastronomia normalmente não procuram objetos com períodos tão longos. Além disso, as emissões de rádio desta fonte só são detectadas durante apenas 0,01% a 1,5% do seu período de rotação, dependendo do seu estado de emissão.
Portanto, tivemos muita sorte em localizar o ASKAP J1935+2148. É muito provável que existam muitos outros objetos como este em outras partes da nossa galáxia, esperando para serem descobertos.
Este artigo foi republicado de The Conversation. Leia o artigo original.
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