Eventos mais violentos do Universo podem surgir de estrelas mortas

Matéria publicada nesta quarta-feira (7) na revista Natureza Rrelata a descoberta de novas evidências ligando explosões rápidas de energia, conhecidas como explosões rápidas de rádio (FRBs), a estrelas de nêutrons altamente magnéticas, chamadas magnetares. Estas estrelas mortas libertam ventos de partículas tão poderosos que são capazes de criar enormes bolhas de plasma, um gás ionizado sobreaquecido, à sua volta.

Os FRBs são eventos impressionantes: em apenas alguns milissegundos, 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 destas explosões misteriosas – uma tarefa que se revelou desafiadora.

Muitas FRBs aparecem e desaparecem num piscar de olhos, tornando difícil rastrear sua origem. Além disso, apenas uma pequena parte destas explosões se repetem, levantando questões sobre se todos os FRBs têm a mesma origem ou se existem diferentes tipos de fontes.

Dados do telescópio no Chile ajudam a resolver quebra-cabeças

Para investigar mais, uma equipe de astrônomos liderada por Gabriele Bruni, pesquisador do Instituto Nacional de Astrofísica da Itália, usou o Very Large Telescope (VLT) no deserto do Atacama, no Chile, para estudar um FRB particularmente ativo chamado FRB 20201124A, que tem cerca de 1,3 bilhão de luz. anos da Terra. Esta explosão de rádio teve vários episódios de atividade explosiva nos últimos anos, tornando-a um alvo ideal para estudo.

Segundo Bruni, o grupo conseguiu detectar a emissão contínua mais fraca associada a um FRB até o momento. Esta descoberta é crucial porque confirma uma teoria conhecida como “modelo nebular”. Segundo esse modelo, o rádio contínuo é produzido por uma bolha de plasma ao redor do motor central do FRB, inflada por ventos de partículas carregadas emanadas do objeto responsável pelas explosões.

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O pesquisador destaca que esta descoberta permite atribuir a origem das FRBs aos remanescentes de estrelas massivas, especificamente aos magnetares. Trata-se de um tipo de estrela de nêutrons que possui campos magnéticos incrivelmente fortes, formados quando estrelas massivas, com pelo menos oito vezes a massa do Sol, esgotam seu combustível nuclear e entram em colapso. Este 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 restante gire a uma velocidade extremamente alta, atingindo até 700 rotações por segundo. Durante este processo, as linhas do campo magnético da estrela se comprimem, criando os campos magnéticos mais poderosos do Universo, que caracterizam os magnetares.

Estes magnetares têm sido considerados fontes potenciais de repetição de FRBs, mas até agora os cientistas não conseguiram compreender completamente como isso acontece. Uma teoria sugere que a crosta de um magnetar pode falhar, libertando energia que resulta em rápidas explosões de rádio. Outra hipótese envolve terremotos estelares que geram ondas de choque dentro da estrela de nêutrons, desencadeando as explosões.

Estudo sugere o que pode inflar bolhas ao redor das estrelas

As observações da FRB 20201124A com o VLT permitiram à equipa medir a luminosidade em relação à rotação, o que ajudou a confirmar o modelo nebular. Isto sugere que os ventos magnéticos e as partículas carregadas são responsáveis ​​por inflar as bolhas de plasma em torno dos magnetares, resultando em emissões de FRB.

No entanto, apesar destes resultados, ainda não se sabe se as FRBs repetidas e não repetitivas têm a mesma origem. Bruni diz que a comunidade astronómica ainda está a investigar esta questão, com algumas indicações de que todas as FRBs poderiam, em teoria, repetir-se, mas apenas as mais fortes são detectadas.

Esta pesquisa representa um avanço significativo na compreensão de FRBs e magnetares. A equipa planeia continuar as suas investigações, utilizando radiotelescópios de próxima geração para estudar mais FRBs e refinar o modelo nebular.