Origens de flashes de luz brilhantes com milissegundos de duração são desconhecidas porque eventos são imprevisíveis.
Sistema CHIME detecta rajadas de rádio no espaçoFoto: Divulgação/CHIME
Centenas
rajadas de rádio rápidas e misteriosas foram detectadas no espaço graças a um
telescópio canadense e um grupo internacional de pesquisadores.
As
origens desses flashes de luz brilhantes com milissegundos de duração são
desconhecidas porque as explosões, ou FRBs, são imprevisíveis e desaparecem
rapidamente. Os cientistas os observaram pela primeira vez em 2007. Na década
seguinte, eles observaram apenas cerca de 140 explosões em todo o universo.
"O
que acontece com os FRBs é que eles são realmente difíceis de detectar",
disse Kiyoshi Masui, professor assistente de física do MIT e membro do
Instituto Kavli de Astrofísica e Pesquisa Espacial da universidade. "Você
tem que ter seu radiotelescópio apontado para o lugar certo na hora certa e
você não pode prever onde ou quando será."
A maioria
dos radiotelescópios vê apenas um pedaço do céu do tamanho da lua em um
determinado momento, o que significa que a grande maioria dos FRBs não são
vistos, disse Masui.
Tudo
mudou quando o telescópio CHIME, localizado no Dominion Radio Astrophysical
Observatory na Colúmbia Britânica, Canadá, começou a receber sinais de rádio em
2018 durante seu primeiro ano de operação.
O
radiotelescópio estacionário, chamado Canadian Hydrogen Intensity Mapping
Experiment (CHIME), detectou 535 novos surtos de rádio rápidos entre 2018 e
2019.
Isso permitiu
aos cientistas criar o catálogo CHIME de rajadas rápidas de rádio, que foi
apresentado na quarta-feira no 238º Encontro da Sociedade Astronômica
Americana, que acontece virtualmente.
O catálogo não
apenas expande o número conhecido de rajadas de rádio rápidas, mas também
amplia as informações disponíveis sobre suas localizações e propriedades.
Enquanto a maioria das rajadas de rádio rápidas ocorreu apenas uma vez, 61
deles estavam repetindo rajadas de rádio rápidas de 18 fontes. As rajadas
repetidas aparecem de forma diferente — cada flash dura um pouco mais do que as
rajadas individuais.
Quando uma
explosão se repete, os cientistas têm uma chance muito melhor de rastreá-la de
volta ao seu ponto de origem. Esses locais também podem ajudar os cientistas a
determinar o que causa as explosões.
Com base em
suas observações, os pesquisadores acreditam que rajadas de rádio simples e
rápidas podem ter fontes diferentes das repetidas.
"Com
todas essas fontes, podemos realmente começar a obter uma imagem de como são os
FRBs como um todo, o que a astrofísica pode estar conduzindo esses eventos e
como eles podem ser usados ??para estudar o universo daqui para frente",
disse Kaitlyn Shin, membro do CHIME e um estudante graduado do Departamento de
Física do Massachusetts Institute of Technology, em um comunicado.
Como funciona
o CHIME
O telescópio
CHIME funciona de maneira um pouco diferente de outros usados ??para
radioastronomia. O conjunto de quatro antenas de rádio gigantes está totalmente
imóvel. Conforme a Terra gira em seu eixo, esta matriz recebe sinais de rádio
da metade do céu.
Normalmente,
as antenas de rádio se movem para capturar a luz de diferentes áreas do céu. Em
vez disso, o CHIME usa um design totalmente digital e tem um correlator, um
processador de sinalização digital para capturar os sinais de rádio de entrada.
Ele pode gerar grandes quantidades de dados — cerca de 7 terabits por segundo,
ou o equivalente a uma pequena porcentagem do tráfego global da Internet.
"O
processamento digital de sinais é o que torna o CHIME capaz de reconstruir e
'olhar' em milhares de direções simultaneamente", disse Masui. "Isso
é o que nos ajuda a detectar FRBs mil vezes mais do que um telescópio
tradicional."
As 535 rajadas
detectadas pelo CHIME vieram de todas as partes do céu - e do espaço. Com base
nas informações que coletaram, os pesquisadores calcularam que essas explosões
de rádio rápidas e brilhantes provavelmente ocorrem cerca de 800 vezes por dia
em todo o céu.
"Isso é o
que há de bonito neste campo - os FRBs são realmente difíceis de ver, mas não
são incomuns", disse Masui. "Se seus olhos pudessem ver os flashes do
rádio da mesma forma que os flashes das câmeras, você os veria o tempo todo se
apenas olhasse para cima."
Embora essas
explosões sejam intrigantes apenas com base em sua natureza misteriosa, os
cientistas também acreditam que podem usar as explosões para ter uma melhor
compreensão do universo e até mesmo mapear a distribuição de gás por ele.
Quando essas
ondas de rádio viajam pelo espaço, é provável que encontrem gás ou plasma. Isso
pode distorcer as ondas, alterar suas propriedades e até mesmo sua trajetória.
Determinar esta informação sobre uma explosão de rádio poderia ajudar os
cientistas a estimar a distância que viajou e quanto gás encontrou.
"Isso
carrega um registro da estrutura do universo pelo qual ele viajou em seu
caminho para chegar da fonte até nós", disse Masui. "Por causa disso,
pensamos que eles serão a ferramenta definitiva para estudar o universo."
Muitas dessas
explosões de rádio brilhantes detectadas pelo CHIME viajaram de galáxias
distantes e provavelmente foram criadas por fontes incrivelmente energéticas -
mas os pesquisadores ainda estão tentando determinar a natureza exata dessas
fontes.
Com rajadas de
rádio suficientemente rápidas, pode ser possível mapear a estrutura em grande
escala do universo.
"Essas
grandes estruturas constituem os filamentos da teia cósmica", disse Alex
Josephy, estudante de doutorado em física na Universidade McGill, no Canadá.
"Com o catálogo FRB, detectamos essa correlação entre os FRBs e a
estrutura em grande escala. Isso é realmente empolgante e inaugura uma nova era
de cosmologia."
https://www.cnnbrasil.com.br/tecnologia/2021/06/12/telescopio-canadense-detecta-centenas-de-rajadas-de-radio-rapidas-e-misteriosas
