Sinais de rádio misteriosos no espaço continuam a repetir-se os astrônomos a poucos anos

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Sinais de rádio misteriosos no espaço continuam a repetir-
se, os astrônomos a poucos anos
Animação da aleatoriedade de rajadas rápidas de rádio. (NRAO Outreach/Vimeo)Tradução
Como as ondas gravitacionais (GWs) e as explosões de raios gama (GRBs), as rajadas rápidas de rádio
(FRBs) são um dos fenômenos astronômicos mais poderosos e misteriosos hoje. Esses eventos
transitórios consistem em explosões que liberam mais energia em um milésimo de segundo do que o Sol
em três dias.
Embora a maioria das explosões dure e meros milissegundos, houve casos raros em que FRBs foram
encontrados repetindo. Embora os astrônomos ainda não tenham certeza do que os causa e as opiniões
variam, observatórios dedicados e colaborações internacionais aumentaram dramaticamente o número
de eventos disponíveis para estudo.
Um observatório líder é o Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment (CHIME), um
radiotelescópio de próxima geração localizado no Observatório Astrofísico de Rádio Dominion (DRAO)
na Colúmbia Britânica, Canadá.
Graças ao seu grande campo de visão e ampla cobertura de frequência, este telescópio é uma
ferramenta indispensável para detectar FRBs (mais de 1.000 fontes até o momento!).
Usando um novo tipo de algoritmo, a Colaboração CHIME/FRB encontrou evidências de 25 novos FRBs
repetidos em dados CHIME que foram detectados entre 2019 e 2021.
A Colaboração CHIME/FRB compreende astrônomos e astrofísicos do Canadá, dos EUA, Austrália,
Taiwan e da índia.
Suas instituições parceiras incluem o DRAO, o Instituto Dunlap de Astronomia e Astrofísica (DI), o
Instituto Perimeter de Física Teórica, o Instituto Canadense de Astrofísica Teórica (CITA), o Instituto
Anton Pannekoek de Astronomia, o Observatório Nacional de Radioastronomia (NRAO), o Instituto de
https://vimeo.com/146295242
https://www.sciencealert.com/gravitational-waves
https://www.sciencealert.com/scientists-just-detected-a-colossal-gamma-ray-burst-and-its-a-record-breaker
https://www.sciencealert.com/fast-radio-bursts
https://www.sciencealert.com/fast-radio-bursts
https://www.sciencealert.com/a-new-mystery-signal-is-repeating-from-a-distant-galaxy-and-it-s-a-weird-un
https://chime-experiment.ca/en
https://nrc.canada.ca/en/research-development/nrc-facilities/dominion-radio-astrophysical-observatory-research-facility
https://nrc.canada.ca/en/research-development/nrc-facilities/dominion-radio-astrophysical-observatory-research-facility
https://www.chime-frb.ca/
https://www.chime-frb.ca/
http://www.dunlap.utoronto.ca/
https://perimeterinstitute.ca/
https://www.cita.utoronto.ca/
https://api.uva.nl/?cb
https://public.nrao.edu/
https://public.nrao.edu/
https://www.asiaa.sinica.edu.tw/
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Astronomia e Astrofísica, o Centro Nacional de Radioastrofísica (NCRA) e o Instituto de Pesquisa
Fundamental (NCRA).
Apesar de sua natureza misteriosa, os FRBs são onipresentes e as melhores estimativas indicam que os
eventos chegam à Terra cerca de mil vezes por dia em todo o céu. Nenhuma das teorias ou modelos
propostos até o momento pode explicar completamente todas as propriedades das explosões ou das
fontes.
Enquanto alguns são acreditados para ser causado por estrelas de nêutrons e buracos negros
(atribuíveis à densidade de alta energia de seus arredores), outros continuam a desafiar a classificação.
Por causa disso, outras teorias persistem, variando de pulsares e magnetares a GRBs e comunicações
extraterrestres.
CHIME foi originalmente projetado para medir a história de expansão do Universo através da detecção
de hidrogênio neutro.
Cerca de 370.000 anos após o Big Bang, o Universo foi permeado por este gás, e os únicos fótons eram
a radiação relíquia do Big Bang - o Fundo Cósmico de Microondas (CMB) - ou que foram liberados por
átomos de hidrogênio neutros.
Por esta razão, astrônomos e cosmólogos se referem a este período como a "Idade das Trevas", que
terminou cerca de 1 bilhão de anos após o Big Bang como as primeiras estrelas e galáxias começaram a
reionizar hidrogênio neutro (a Era da Reionização).
Especificamente, o CHIME foi projetado para detectar o comprimento de onda da luz que o hidrogênio
neutro absorve e emite, conhecida como a linha de hidrogênio de 21 centímetros. Desta forma, os
astrônomos puderam medir a rapidez com que o Universo estava se expandindo durante as "Idades das
Trevas" e fazer comparações com eras cosmológicas posteriores que são observáveis.
No entanto, o CHIME provou ser ideal para estudar FRBs, graças ao seu amplo campo de visão e à
faixa de frequências que abrange (400 a 800 MHz). Esse é o objetivo da Colaboração CHIME/FRB, que
é detectar e caracterizar FRBs e rastreá-los de volta às suas fontes.
Como o membro do pós-doutorado Dunlap e principal autor Ziggy Pleunis disse ao Universe Today, cada
FRB é descrito por sua posição no céu e uma quantidade conhecida como Medida de Dispersão (DM).
Isso se refere ao atraso de tempo de altas para baixas frequências causadas pelas interações da
explosão com o material à medida que ele viaja pelo espaço.
Em um artigo divulgado em agosto de 2021, a CHIME / RFB Collaboration apresentou o primeiro
catálogo de FRBs de grande amostra contendo 536 eventos detectados pelo CHIME entre 2018 e 2019,
incluindo 62 bursts de 18 fontes repetitivas relatadas anteriormente.
Para este último estudo, Pleunis e seus colegas confiaram em um novo algoritmo de agrupamento que
procura vários eventos co-localizada no céu com DMs semelhantes.
“Podemos medir a rápida posição do céu da explosão de rádio e a dispersão até uma certa precisão que
depende do design do telescópio que está sendo usado”, disse Pleunis.
https://www.asiaa.sinica.edu.tw/
http://www.ncra.tifr.res.in/
https://www.tifr.res.in/
https://www.sciencealert.com/black-holes
https://www.sciencealert.com/pulsar
https://www.sciencealert.com/big-bang
https://www.universetoday.com/135288/what-is-the-cosmic-microwave-background/
https://en.wikipedia.org/wiki/Hydrogen_line
https://www.sciencealert.com/fast-radio-bursts
https://arxiv.org/pdf/2106.04352.pdf
https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/acc6c1
https://www.sciencealert.com/fast-radio-bursts
https://www.sciencealert.com/fast-radio-bursts
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“O algoritmo de agrupamento considera todas as explosões rápidas de rádio que o telescópio CHIME
detectou e procura por aglomerados de FRBs que tenham posições consistentes no céu e medidas de
dispersão dentro das incertezas de medição. Em seguida, fazemos várias verificações para garantir que
as explosões em um cluster estejam realmente vindo da mesma fonte.
Dos mais de 1.000 FRBs detectados até o momento, apenas 29 foram identificados como repetitivos na
natureza. Além disso, praticamente todos os FRBs repetidos foram encontrados para ser repetido de
forma irregular. A única exceção é o FRB 180916, descoberto por pesquisadores do CHIME em 2018 (e
relatado em 2020), que pulsa a cada 16,35 dias.
Com a ajuda deste novo algoritmo, a colaboração CHIME/FRB detectou 25 novas fontes repetidas,
quase dobrando o número disponível para estudo. Além disso, a equipe observou algumas
características muito interessantes que poderiam fornecer informações sobre suas causas e
características. Como Pleunis acrescentou:
“Quando contamos cuidadosamente todas as nossas explosões rápidas de rádio e as fontes
que se repetem, descobrimos que apenas cerca de 2,6% de todas as rajadas rápidas de
rádio que descobrimos repetidas.
Para muitas das novas fontes, detectamos apenas algumas explosões, o que torna as fontes
bastante inativas. Quase tão inativa quanto as fontes que vimos apenas uma vez.
Portanto, não podemos descartar que as fontes para as quais até agora só vimos uma
explosão, acabarão por mostrar explosões repetidas também. É possível que todas as
fontes rápidas de rajada de rádio eventualmente se repitam, mas muitas fontes não são
muito ativas.
Qualquer explicação para rajadas rápidas de rádio deve ser capaz de explicar por que
algumas fontes são hiperativas, enquanto outras são principalmente silenciosas.
Essas descobertas podem ajudara informar pesquisas futuras, que se beneficiarão de radiotelescópios
de próxima geração que se tornarão operacionais nos próximos anos.
Estes incluem o Observatório de Array do Quilômetro Quadrado (SKAO), que deverá reunir sua primeira
luz até 2027. Localizado na Austrália, este telescópio de 128 prato teria a fusão com a matriz MeerKAT,
na África do Sul, para criar o maior radiotelescópio do mundo.
Enquanto isso, a taxa prodigiosa em que novos FRBs estão sendo detectados (incluindo eventos
repetidos) pode significar que os astrônomos de rádio podem estar perto de um avanço!
Este artigo foi originalmente publicado pela Universe Today. Leia o artigo original.
Uma versão deste artigo foi publicada pela primeira vez em janeiro de 2023 e foi reprisada como o artigo
descrevendo os 25 novos FRBs já foi publicado no The Astrophysical Journal.
https://www.sciencealert.com/fast-radio-bursts
https://www.sciencealert.com/periodicity-has-been-detected-in-a-repeating-fast-radio-burst
https://www.sciencealert.com/periodicity-has-been-detected-in-a-repeating-fast-radio-burst
https://www.universetoday.com/
https://www.universetoday.com/159813/astronomers-find-25-fast-radio-bursts-that-repeat-on-a-regular-basis/
https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/acc6c1