Um par de estrelas que orbitam uma à outra em espiral forma a base de uma nova fonte de explosões de rádio repetitivas detectada, batizada de ASKAP J1745.
Nos últimos anos, astrônomos se depararam com estranhos sinais de rádio que se repetem lentamente, chamados transientes de longo período. Essas emissões foram localizadas de forma incidental por instrumentos que varriam extensas regiões do céu.
Até agora, os pesquisadores catalogaram apenas cerca de uma dúzia desses objetos incomuns e ainda buscam compreender sua natureza exata.
Em pesquisa recém-publicada na Nature Astronomy, a equipe relata a detecção pioneira de explosões simultâneas de rádio e raios X que se repetem a cada órbita.
ASKAP J1745 se destaca porque os cientistas conseguiram determinar sua origem, algo que não ocorreu com 10 dos 12 transientes de longo período já conhecidos. Além disso, foi possível observá-lo com diferentes telescópios que cobrem múltiplos comprimentos de onda.
A famosa Pedra de Roseta, que trazia o mesmo texto em três sistemas de escrita, permitiu decifrar os hieróglifos do Egito antigo. Da mesma maneira, os dados extras obtidos sobre ASKAP J1745 vão auxiliar os astrônomos a desvendar o enigma que envolve todos os transientes de longo período.
Qual é a aparência de transientes de rádio de longo período?
Os transientes de longo período são objetos cósmicos que emitem pulsos intensos e recorrentes na faixa de rádio. Pouco se conhece sobre a maioria deles. Muitos foram encontrados próximos à região central empoeirada da Via Láctea, o que complica observações em luz visível.
Mesmo com apenas uma dúzia de exemplos, esses objetos mostram variações em forma e tamanho. Seus pulsos de rádio retornam em intervalos que vão de minutos a horas.
Alguns emitem pulsos regulares há mais de 30 anos, enquanto outros param por dias ou ficam inativos de forma permanente.
De onde eles vêm?
No início, os astrônomos suspeitavam que os transientes de longo período fossem estrelas de nêutrons girando muito devagar, conhecidas como pulsares. Esses remanescentes densos surgem após explosões de supernovas de estrelas grandes e normalmente giram em segundos.
Os primeiros sinais desse tipo se repetiam a cada cerca de 20 minutos, ritmo muito mais lento que o de pulsares comuns.
Além disso, quando pulsares perdem velocidade de rotação, eles deixam de gerar emissão de rádio. Portanto, não seria esperado ver rajadas vindas de estrelas de nêutrons tão lentas.
Diante disso, os cientistas exploraram outras hipóteses, incluindo anãs brancas — núcleos resfriados de estrelas menos massivas. Recentemente, alguns transientes de longo período foram ligados a sistemas binários com indícios de anã branca e anã vermelha de menor massa.
A descoberta de ASKAP J1745
ASKAP J1745 é um novo transiente de rádio de longo período identificado com o radiotelescópio ASKAP, operado pela CSIRO, agência científica nacional da Austrália. Trata-se da primeira fonte desse tipo classificada como variável cataclísmica.
Variáveis cataclísmicas consistem em duas estrelas, uma delas anã branca, que orbitam suficientemente próximas para interagirem. A gravidade da anã branca puxa material da companheira, processo chamado acreção. Por isso, esses sistemas também são denominados binárias de anãs brancas em acreção.
Há pouco tempo, outra fonte de transiente de rádio de longo período foi ligada a explosões de raios X que seguem o mesmo ritmo das ondas de rádio. No entanto, a causa exata dessas explosões e sua sincronia permaneciam incertas.
Pela primeira vez, observações combinadas de telescópios de rádio, raios X e ópticos mostraram que ASKAP J1745 gera explosões de raios X e rádio a cada órbita das duas estrelas.
Nesses sistemas de órbita rápida, os raios X surgem do aquecimento do material que flui para a anã branca.
As fortes rajadas de rádio eram mais difíceis de explicar. A identificação como sistema binário em acreção permitiu resolver parte do enigma.
O tipo de emissão de rádio pulsada observada costuma ser gerada por partículas energéticas que interagem com campos magnéticos intensos. Nesse caso, há a combinação ideal: duas estrelas com campos magnéticos muito fortes — milhares de vezes superiores aos de equipamentos de ressonância magnética — e fluxo de partículas carregadas indo em direção à anã branca.
O que isso significa para o futuro da astronomia?
Essa descoberta se destaca porque fornece mais informações e em maior variedade de comprimentos de onda do que qualquer outro transiente de longo período anterior.
Assim como a Pedra de Roseta foi essencial para decifrar os símbolos egípcios, ASKAP J1745 servirá como referência para entender a origem de outros transientes de rádio de longo período que não dispõem de dados em outras faixas espectrais.
ASKAP J1745 é o primeiro sistema transitório de longo período a mostrar sinais de acreção em todo o espectro, desde rádio até luz visível e raios X. Esse fluxo de material carregado é ingrediente fundamental para a produção das rajadas de rádio detectadas.
Estudar o mecanismo por trás dessas emissões de rádio de longa duração abre um novo laboratório para investigar física extrema, como fluxos de plasma e campos magnéticos em condições impossíveis de reproduzir na Terra.
