Uma colaboração global de telescópios, incluindo o observatório espacial de alta energia Integral da ESA, detectou uma mistura única de radiação que explode de uma estrela morta em nossa galáxia – algo que nunca foi visto antes neste tipo de estrela e pode resolver um problema cósmico de longa data mistério.
A descoberta envolve dois tipos de fenômenos cósmicos interessantes: magnetares e explosões rápidas de rádio. Magnetares são remanescentes estelares com alguns dos campos magnéticos mais intensos do Universo. Quando eles se tornam “ativos”, podem produzir pequenas rajadas de radiação de alta energia que normalmente duram nem um segundo, mas são bilhões de vezes mais luminosas que o Sol.
As explosões rápidas de rádio são um dos principais mistérios não resolvidos da astronomia. Descobertos pela primeira vez em 2007, esses eventos pulsam intensamente em ondas de rádio por apenas alguns milissegundos antes de desaparecer, e raramente são vistos novamente. Sua verdadeira natureza permanece desconhecida e nunca houve tal explosão dentro da Via Láctea, com uma origem conhecida, ou emitindo qualquer outro tipo de radiação além do domínio das ondas de rádio – até agora.
No final de abril, o SGR 1935 + 2154, um magnetar descoberto há seis anos na constelação de Vulpecula, após uma explosão substancial de raios-X, tornou-se ativo novamente. Logo depois, os astrônomos viram algo surpreendente: este magnetar não apenas irradiava seus raios-X habituais, mas também ondas de rádio.
“Detectamos a explosão de raios-X de alta energia ou ‘dura’ do magnetar usando o Integral em 28 de abril”, diz Sandro Mereghetti, do Instituto Nacional de Astrofísica (INAF-IASF) em Milão, Itália, principal autor de um novo estudo desta fonte com base nos dados integrais.
“O ‘Sistema de Alerta de Explosão’ no Integral alertou automaticamente os observatórios em todo o mundo sobre a descoberta em apenas alguns segundos. Isso levou horas antes que outros alertas fossem emitidos, permitindo à comunidade científica agir rapidamente e explorar essa fonte com mais detalhes.”
Astrônomos no solo avistaram uma curta e extremamente brilhante explosão de ondas de rádio na direção da SGR 1935+2154 usando o radiotelescópio CHIME no Canadá no mesmo dia, no mesmo período da emissão de raios-X. Isso foi confirmado de forma independente algumas horas depois pelo Inquérito à Emissão de Rádio Astronômica Transiente 2 (STARE2) nos EUA.
“Nunca vimos uma explosão de ondas de rádio, semelhante a um Fast Radio Burst, de um magnetar antes”, acrescenta Sandro.
“Fundamentalmente, o gerador de imagens IBIS no Integral nos permitiu identificar com precisão a origem da explosão, marcando sua associação com o magnetar”, diz o co-autor Volodymyr Savchenko, do Centro de Dados de Ciência Integral da Universidade de Genebra, na Suíça.
“A maioria dos outros satélites envolvidos no estudo colaborativo deste evento não conseguiu medir sua posição no céu – e isso foi crucial para identificar que as emissões realmente vieram do SGR1935+2154”.
“Esta é a primeira conexão observacional entre magnetares e Fast Radio Bursts”, explica Sandro.
“É realmente uma grande descoberta e ajuda a focar a origem desses fenômenos misteriosos”.
Essa conexão apóia fortemente a idéia de que as explosões rápidas de rádio emanam dos magnetares e demonstra que as explosões desses objetos altamente magnetizados também podem ser detectadas nos comprimentos de onda do rádio. Os magnetares são cada vez mais populares entre os astrônomos, pois eles desempenham um papel fundamental na condução de vários eventos transitórios diferentes no Universo, desde explosões supernovas de supernovas até explosões distantes e energéticas de raios gama.
Lançado em 2002, o Integral possui um conjunto de quatro instrumentos capazes de observar e capturar simultaneamente imagens de objetos cósmicos em raios gama, raios X e luz visível.
No momento da explosão, o magnetar estava no campo de visão de 30 a 30 graus do instrumento IBIS, levando a uma detecção automática pelo pacote de software Burst Alert System do satélite – operado pelo Integral Science Data Center em Genebra – alertando imediatamente os observatórios em todo o mundo. Ao mesmo tempo, o Spectrometer on Integral (SPI) também detectou a explosão de raios-X, juntamente com outra missão espacial, o Telescópio de Modulação de Raios-X Rígidos Insight da China (HXMT).
“Este tipo de abordagem colaborativa e com vários comprimentos de onda e a descoberta resultante realçam a importância de uma coordenação oportuna e em larga escala dos esforços de pesquisa científica”, acrescenta o cientista de projeto Integral da ESA Erik Kuulkers.
“Ao reunir observações da parte de alta energia do espectro até as ondas de rádio, de todo o mundo e do espaço, os cientistas foram capazes de elucidar um mistério de longa data na astronomia. Estamos emocionados que o Integral tenha tocado um papel fundamental nisso”. Conclui.
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