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Um artigo publicado nesta quarta-feira (28) na revista Nature revela um novo e intrigante tipo de fenômeno cósmico descoberto por uma equipe internacional de astrônomos liderada por pesquisadores da Austrália.
O estudo identificou um objeto misterioso no espaço, batizado de ASKAP J1832-0911, que emite ondas de rádio e raios-X de forma intermitente. A cada 44 minutos, ele libera sinais por dois minutos – um comportamento nunca antes visto em raios-X.
A localização do ASKAP J1832-0911, o primeiro transiente de rádio de longo período também detectado em raios-X, dificulta o acesso à fonte, com tanta informação ao seu redor. Crédito: Ziteng (Andy) Wang, raios-X ICRAR do Observatório de Raios-X Chandra, dados de rádio do MeerKAT e dados infravermelhos do Telescópio Espacial Spitzer
Localizado a cerca de 15 mil anos-luz da Terra, dentro da Via Láctea, o objeto foi descoberto com a ajuda do radiotelescópio ASKAP, instalado na região de Wajarri, na Austrália. No mesmo período, o telescópio espacial Chandra, da NASA, observava acidentalmente a mesma área do céu e detectou os pulsos de raios-X.
Essa coincidência foi essencial para a descoberta. Os dois equipamentos, mesmo com funções e áreas de cobertura diferentes, se complementaram nesse achado raro.
Hipóteses não explicam totalmente o objeto misterioso detectado
Fenômenos como esse são chamados de “transientes de longo período” (LPTs). Eles emitem sinais em intervalos que podem durar minutos ou até horas. O primeiro LPT foi identificado em 2022, e desde então apenas dez foram encontrados no mundo. Ainda não se sabe ao certo o que causa esses sinais, nem por que ocorrem de maneira tão regular e espaçada.
Representação artística de um magnetar, um dos dois principais candidatos à fonte das emissões observadas. Crédito da imagem: ICRAR
De acordo com um comunicado, os cientistas trabalham com algumas hipóteses. Uma possibilidade é que o objeto seja um “magnetar”, o núcleo de uma estrela morta com campo magnético muito forte. Outra é que se trate de um sistema com duas estrelas, sendo uma delas uma anã branca altamente magnetizada. No entanto, nenhuma dessas ideias explica completamente o que está sendo observado.
A descoberta é importante porque, ao combinar sinais de rádio e raios-X, oferece pistas sobre a verdadeira natureza desses objetos. Os raios-X, por serem mais energéticos, ajudam a eliminar explicações improváveis. Segundo os autores do estudo, esse pode ser apenas um entre muitos objetos semelhantes escondidos pelo cosmos.
Um grupo de astrônomos resolveu o enigma de um sinal de rádio misterioso que se repete periodicamente, fenômeno que intrigava os cientistas desde sua descoberta, no ano passado. A equipe conseguiu rastrear a origem do sinal para um sistema binário incomum, composto por uma estrela morta – uma anã branca – e sua companheira, uma anã vermelha.
O pulso de rádio, que se repete a cada duas horas, foi detectado pela primeira vez há uma década e tem sua procedência na direção da constelação da Ursa Maior. Novas pesquisas indicam que o sinal resulta da interação dos campos magnéticos da anã branca com os da anã vermelha, que orbitam de forma muito próxima nesse sistema binário, denominado ILTJ1101.
Até então, pulsos de rádio com períodos longos eram associados apenas a estrelas de nêutrons, os famosos magnetares, que costumam emitir pulsos de apenas alguns segundos.
Ilustração artística de emissões de rápida explosão de rádio chegando à Terra; as diferentes cores significam diferentes comprimentos de onda de luz (Imagem: Jingchuan Yu, Planetário de Pequim)
“Existem vários magnetares, altamente magnetizados, conhecidos por emitir pulsos de rádio com períodos de alguns segundos. Alguns especialistas sugeriam que a emissão regular desses pulsos estaria ligada à rotação da fonte, permitindo que vejamos a radiação apenas quando o objeto está orientado para nós”, explicou, em nota, o astrofísico Charles Kilpatrick, da Northwestern.
“Agora, sabemos que, pelo menos, alguns desses transientes de rádio de longo período se originam em sistemas binários. Esperamos que essa descoberta incentive os radioastrônomos a localizar novas classes de fontes, possivelmente decorrentes de binários de estrelas de nêutrons ou magnetares.”
Descobrindo a Estrela Morta e o sinal de rádio
Como lembra o Space.com, a líder da investigação, Iris de Ruiter, da Universidade de Sydney (Austrália), identificou o sinal em 2024 enquanto examinava dados arquivados do Low Frequency Array (LOFAR) – maior telescópio de rádio que opera nas frequências mais baixas observáveis a partir da Terra;
O sinal surgiu pela primeira vez em dados de 2015 e, após essa descoberta inicial, De Ruiter encontrou mais seis pulsos oriundos da mesma fonte;
Esses flashes de ondas de rádio, que podem durar de alguns segundos a alguns minutos, repetem-se de maneira regular a cada duas horas;
Embora apresentem semelhanças com os “fast radio bursts” (FRBs), fenômeno cósmico ainda pouco compreendido, os pulsos deste sistema são muito mais raros, possuem energias inferiores e duração maior – durando segundos em vez de milissegundos.
“Embora os pulsos se assemelhem aos FRBs, cada um possui tempo de duração distinto. Essa diferença levanta a questão se existe um continuum entre transientes de rádio de longo período e os FRBs ou se são populações separadas”, observou Kilpatrick.
Para entender a origem desses pulsos regulares, os pesquisadores realizaram investigações de seguimento utilizando o Multiple Mirror Telescope (MMT) Observatory, no Arizona (EUA), e o McDonald Observatory, no Texas (EUA).
Essas observações revelaram que os pulsos são produzidos por duas estrelas situadas a aproximadamente 1,6 mil anos-luz da Terra, que orbitam uma em torno da outra a cada 125,5 minutos. A análise estendida ao longo de um ciclo completo de duas horas, com o auxílio do MMT, permitiu esclarecer a verdadeira natureza desse sistema.
Por meio de observações detalhadas, a equipe acompanhou os movimentos do sistema e obteve informações precisas sobre a anã vermelha ao decompor sua luz em diferentes comprimentos de onda (espectroscopia).
“As linhas espectroscópicas dos dados mostraram que a anã vermelha oscila rapidamente com exatamente o mesmo período de duas horas dos pulsos de rádio. Isso é evidência clara de que ela está em sistema binário”, afirmou Kilpatrick.
Ilustração de estrela anã branca (Imagem: Christina Krivonos/Shutterstock)
Essa oscilação, que lembra um movimento de balanço, é atribuída à influência gravitacional de um companheiro quase imperceptível.
A variação no movimento permitiu à equipe determinar a massa desse objeto tão discreto, levando à conclusão de que se trata de uma anã branca – remanescente estelar formado quando uma estrela de massa semelhante à do Sol esgota seu combustível, colapsa e perde suas camadas exteriores.
“Em praticamente todos os cenários, a massa e a baixa luminosidade do objeto indicam que ele deve ser uma anã branca. Essa descoberta confirma a hipótese principal para a origem dos transientes de rádio de longo período em sistemas binários e representa a primeira evidência direta dos sistemas progenitores desses sinais”, explicou Kilpatrick.
Os astrônomos planejam, agora, estudar as emissões ultravioleta de alta energia do sistema ILTJ1101, o que pode revelar a temperatura da anã branca e fornecer mais detalhes sobre binários formados por anãs brancas e anãs vermelhas.
“Foi especialmente empolgante conseguir adicionar novas peças a esse quebra-cabeça”, comentou De Ruiter. “Trabalhamos com especialistas de diversas áreas da astronomia e, utilizando técnicas e observações variadas, fomos nos aproximando da solução, passo a passo.”
Os resultados da pesquisa foram publicados na revista Nature Astronomy nesta quarta-feira (12).
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