Flashes rápidos de rádio no céu: astrônomos estão chegando anos-luz mais perto da origem deste fenômeno misterioso

Quando o céu cintila e cintila, os astrônomos geralmente têm uma explicação. No entanto, um fenômeno os deixou perplexos. Há quase vinte anos, eles se perguntam de onde vêm essas explosões extremamente curtas de radiação de rádio, que liberam tanta energia em um milissegundo quanto o Sol em três dias. Como essas explosões terminam tão rapidamente, elas também são chamadas de explosões rápidas de rádio.

Os astrônomos podem estar um passo mais perto de resolver este mistério. Usando o Telescópio James Webb, eles identificaram uma estrela tênue em uma galáxia relativamente próxima — muito perto de onde uma rápida explosão de rádio havia sido observada anteriormente com um radiotelescópio. A questão crucial agora é: existe uma conexão entre a estrela e a explosão de radiação?

Os astrônomos distinguem duas classes de explosões rápidas de rádio. Algumas se repetem em intervalos irregulares, enquanto outras são eventos únicos. Estas últimas, em particular, são difíceis de localizar. Portanto, não foi possível mirar a região dessas explosões com outros telescópios para procurar possíveis fontes.

A descoberta mais recente foi feita com o Telescópio Chime Outrigger. Trata-se de uma rede de radiotelescópios que foi recentemente expandida com antenas adicionais e agora se estende por grande parte da América do Norte. Isso confere ao telescópio alta resolução espacial.

Em 16 de março de 2025, o telescópio registrou uma das explosões de rádio mais brilhantes já observadas. Descobriu-se que ela vinha de uma galáxia a 130 milhões de anos-luz da Via Láctea. Em termos cósmicos, isso é muito próximo.

A proximidade da galáxia e a alta resolução do telescópio permitiram que a explosão fosse reduzida a uma região com diâmetro de apenas 45 anos-luz. Isso é menor do que o diâmetro típico de um aglomerado estelar em uma galáxia. Apenas seis dias depois, um dos telescópios Keck, no Havaí, foi apontado para essa região. Embora o telescópio não tenha encontrado uma contrapartida óptica para a explosão de rádio, a análise espectral da luz capturada revelou que a explosão veio da borda de uma região da galáxia onde novas estrelas estão se formando.

Essas regiões contêm um número relativamente alto de estrelas massivas. Quando estas explodem como supernovas após um curto período de tempo, resta uma estrela de nêutrons compacta. Isso parece se encaixar em uma hipótese amplamente aceita. De acordo com essa hipótese, explosões de rádio são criadas quando estrelas de nêutrons fortemente magnetizadas (as chamadas magnetares) se descarregam. No entanto, isso é contrariado pelo fato de que as magnetares têm vida curta e não podem se deslocar para longe de seu local de formação durante esse período. Portanto, seria de se esperar que elas estivessem localizadas no centro, e não na borda, de uma região de formação estelar.

O telescópio Keck não foi o único a rastrear a explosão de rádio de 16 de março. O Telescópio Espacial James Webb, que opera na faixa de comprimento de onda infravermelho, também estava apontado para a região de origem. Um grupo de pesquisa liderado por Peter Blanchard, do Centro de Astrofísica Harvard & Smithsonian, descobriu uma fonte tênue de luz perto do seu centro.

A fonte de luz era brilhante demais para um magnetar isolado. Os pesquisadores suspeitam que se tratasse de uma estrela que se expandiu para uma gigante vermelha. O mesmo destino aguarda o nosso Sol quando ele esgotar seu suprimento de combustível em alguns bilhões de anos. Uma estrela com pelo menos vinte vezes a massa do Sol também é compatível com as observações.

Em sua publicação no "Astrophysical Journal Letters", o grupo de Blanchard reconhece que a estrela não está necessariamente relacionada à explosão de rádio. A proximidade espacial também pode ser coincidência. Mesmo que haja uma conexão, a estrela provavelmente não é a fonte da emissão de rádio. No entanto, é concebível que a estrela orbite um magnetar invisível que esteja capturando material dela. Isso poderia ter desencadeado a explosão de rádio.

Os pesquisadores também estão considerando uma terceira possibilidade. A fraca fonte de luz pode não ser uma estrela, mas sim luz refletida de uma nuvem de poeira ejetada pela fonte da explosão de rádio. Se for esse o caso, a fonte de luz deverá desaparecer nos próximos meses.

Laura Spitler, do Instituto Max Planck de Radioastronomia em Bonn, acredita que os resultados do telescópio James Webb são menos conclusivos do que o esperado e deixam muitas possibilidades em aberto. No entanto, Spitler, que não participou do estudo, está otimista quanto ao futuro. "O radiotelescópio Chime Outrigger pode se tornar um verdadeiro divisor de águas."

No passado, disse Spitler, o telescópio registrava cerca de três rajadas rápidas de rádio por dia, mais do que qualquer outro radiotelescópio no mundo. Mas somente após a adição de antenas adicionais ele conseguiu localizar essas rajadas com grande precisão. Isso possibilitará o estudo detalhado das regiões correspondentes com outros telescópios.

Spitler traça um paralelo com o estudo das explosões de raios gama. Mesmo com essas explosões violentas de radiação gama, somente a comparação de dados de diferentes faixas de comprimento de onda levou a uma melhor compreensão.

O que aprendemos é que nem todas as explosões de raios gama são iguais. Dependendo da duração das explosões, elas têm causas diferentes. Isso também pode ser o caso das explosões rápidas de rádio. As explosões observadas até agora mostram uma diversidade impressionante em termos de forma, taxas de repetição, energia e natureza de suas galáxias hospedeiras, diz Spitler. Uma conferência recente realizou uma pesquisa espontânea. Dois terços dos participantes acreditavam que havia duas ou mais causas para as explosões rápidas de rádio.