Um único telescópio detectou centenas de sinais de rádio misteriosos vindos do espaço

Apenas em seu primeiro ano de operação, um radiotelescópio canadense quadruplicou o número de detecções de estranhos sinais cósmicos conhecidos como rajadas de rádio extragalácticas rápidas .

Entre 2018 e 2019, o Experimento Canadense de Mapeamento de Intensidade de Hidrogênio (CHIME) detectou 535 novos sinais. O novo catálogo expandido de rajada rápida de rádio ( FRB ) permitirá que os cientistas analisem melhor os dados estatísticos

Por sua vez, isso nos ajudará a entender de onde essas explosões misteriosas se originam e usá-las como uma ferramenta para entender o Universo mais amplo.

“Antes do CHIME, havia menos de 100 FRBs descobertos no total; agora, após um ano de observação, descobrimos centenas mais”, disse a astrofísica Kaitlyn Shin do MIT e da colaboração CHIME.

“Com todas essas fontes, podemos realmente começar a ter 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.”

Estouros de rádio rápidos são incrivelmente incríveis. Eles são rajadas de luz em comprimentos de onda de rádio (principalmente) de milhões de anos-luz de distância que duram apenas milissegundos – tão poderosos que descarregam, naquele piscar de olhos de tempo, tanta energia quanto 500 milhões de Sóis .

O primeiro foi descoberto em 2007, e os FRBs têm sido um quebra-cabeça desde então. Por serem tão breves e (principalmente) imprevisíveis, são realmente difíceis de estudar. Basicamente, você só precisa olhar para o céu e esperar que esteja na faixa certa de comprimentos de onda para pegar um.

Isso é o que CHIME tem feito. É um telescópio fixo que consiste em quatro antenas parabólicas para um campo de visão extra amplo, otimizado para (entre outras coisas) comprimentos de onda FRB. Ele apenas olha para o céu, procurando sinais. Isso gera cerca de 7 terabytes de dados por segundo, que são processados ​​no local por meio de um poderoso correlacionador personalizado .

Essa otimização é o que torna o CHIME uma fera caçadora de FRB. E suas contribuições estão mudando nossa compreensão dos FRBs.

O novo catálogo nos mostra que os FRBs são mais ou menos uniformemente distribuídos por todo o céu. Isso sugere que eles são onipresentes (e, desculpe xenófilos, torna os sinais muito menos prováveis ​​de serem de tecnologia alienígena ) no espaço. Na verdade, a análise desses dados sugere que FRBs brilhantes o suficiente para serem detectados por telescópios ocorrem a uma taxa de cerca de 9.000 rajadas por dia .

“Essa é a coisa mais bonita desse campo – os FRBs são realmente difíceis de ver, mas não são incomuns”, disse o físico Kiyoshi Masui, do MIT . “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.”

Os dados também confirmam algumas outras observações anteriores sobre FRBs. Já sabíamos que a maioria dos FRBs são sinais únicos que não se repetem, mas alguns se repetem. Isso se reflete no catálogo CHIME – a equipe detectou apenas 18 repetidores entre 535 fontes. Os sinais desses repetidores também são um pouco diferentes: um pouco mais longos e mais focados.

(A maioria desses repetidores também é bastante aleatória, mas no passado, dois foram encontrados emitindo sinais em um ciclo de repetição – não temos certeza do que isso significa ainda.)

No ano passado, pela primeira vez, um FRB foi detectado vindo de dentro de nossa própria galáxia , de um tipo de estrela altamente magnetizada chamada magnetar. Isso, no entanto, não significa que o mistério foi totalmente resolvido – ainda é possível que existam outras fontes e mecanismos astrofísicos produzindo os sinais.

A diversidade no catálogo CHIME é consistente com esta possibilidade. A boa notícia é que os astrônomos estão ficando melhores em localizar FRBs não apenas para suas galáxias nativas , mas para regiões nessas galáxias . O catálogo CHIME oferece mais candidatos para localização, o que nos ajudará a conectar tipos de FRBs aos ambientes cósmicos dos quais emergem.

Como vimos no passado, os FRBs também podem ser ferramentas poderosas para sondar a mídia interestelar e intergaláctica. Como o sinal se torna polarizado e disperso por qualquer coisa por onde viaja, os astrônomos podem analisar essas mudanças para reconstruir essa jornada. No ano passado, uma equipe usou isso como uma ferramenta para rastrear a “matéria perdida” no Universo , o gás difuso nos vazios do espaço que não podemos ver facilmente.

O catálogo CHIME ajudará os astrônomos a mapear esses espaços com muito mais detalhes.

“Com um grande número de FRBs, podemos imaginar como o gás e a matéria são distribuídos em escalas muito grandes no universo”, disse Shin.

“Assim, ao lado do mistério do que são os FRBs, há também o potencial empolgante dos FRBs como sondas cosmológicas poderosas no futuro.”