Um par de estrelas girando em espiral uma em torno da outra explica a origem de uma nova fonte de rajadas de rádio repetitivas detectada pelos astrônomos, batizada de ASKAP J1745.
Nos últimos anos, os pesquisadores vêm se deparando com misteriosas rajadas de sinais de rádio conhecidas como transientes de longo período, que se repetem de forma bem lenta. Elas surgiram de modo inesperado durante varreduras amplas do céu feitas por telescópios.
Até agora, foram catalogadas apenas cerca de uma dúzia dessas fontes peculiares, e os cientistas ainda buscam compreender exatamente sua natureza.
Em um estudo recente publicado na Nature Astronomy, a equipe relata uma detecção inédita: explosões de rádio e de raios X que se repetem a cada órbita.
O ASKAP J1745 se destaca porque, ao contrário de 10 dos 12 transientes de longo período conhecidos, foi possível determinar sua origem. Além disso, os astrônomos o observaram com múltiplos telescópios que captam diferentes tipos de luz.
A famosa Pedra de Roseta, que trazia a mesma mensagem em três escritas distintas, permitiu decifrar os hieróglifos do antigo Egito. Da mesma forma, os dados extras obtidos sobre o ASKAP J1745 devem ajudar os astrônomos a esclarecer o enigma de todos os fenômenos transitórios de longo período.
Qual é a aparência de transientes de rádio de longo período?
Os transientes de longo período são objetos espaciais que emitem rajadas brilhantes e repetidas de luz em comprimentos de onda de rádio. Pouco se sabe sobre a maioria deles. Muitos aparecem próximos à região empoeirada no centro da Via Láctea, o que complica observações em luz visível.
Mesmo com apenas uma dúzia de exemplos identificados, eles exibem diferentes características. Seus pulsos de rádio retornam em intervalos que vão de minutos a horas.
Algumas fontes mantêm pulsos regulares há mais de 30 anos, enquanto outras param por dias ou ficam inativas por longos períodos.
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 objetos são os núcleos densos remanescentes de supernovas de estrelas massivas.
Os primeiros sinais de rádio descobertos se repetiam a cada cerca de 20 minutos, ritmo bem mais lento que o de um pulsar comum, que emite a cada poucos segundos.
Além disso, à medida que os pulsares perdem velocidade de rotação, eles tendem a deixar de emitir rádio, o que tornaria improvável a detecção de rajadas em rotações tão lentas.
Por isso, os cientistas exploraram outras hipóteses, incluindo anãs brancas — os remanescentes resfriados de estrelas menos massivas. Recentemente, surgiram indícios de transientes de longo período em sistemas binários com anã branca e anã vermelha de menor massa.
A descoberta de ASKAP J1745
O 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 são sistemas formados por duas estrelas, uma delas uma anã branca, que orbitam próximas o suficiente para interagirem. A gravidade da anã branca puxa material da companheira, processo conhecido como acreção, o que também caracteriza binárias de anãs brancas em acreção.
Recentemente, foi registrada outra forma de sinal de rádio de longo período associada a explosões de raios X, que se repete com a mesma periodicidade das ondas de rádio. Ainda assim, 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 o ASKAP J1745 gera explosões de raios X e de rádio a cada órbita das duas estrelas.
Nesses sistemas de órbita rápida, os raios X surgem do aquecimento do material que flui em direção à anã branca.
As explosões de rádio brilhantes representavam um enigma maior, mas a confirmação de um sistema binário em acreção ajudou a resolver o mistério.
O tipo de emissão de rádio pulsada detectada costuma ser provocada por partículas energéticas interagindo com campos magnéticos intensos. No caso, há a combinação ideal: duas estrelas com campos magnéticos muito fortes, milhares de vezes superiores aos de uma máquina de ressonância magnética, e partículas carregadas fluindo da estrela companheira para a anã branca.
O que isso significa para o futuro da astronomia?
Essa descoberta se diferencia porque oferece mais informações e em uma variedade maior 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 antigos, o ASKAP J1745 deve servir como referência para entender as origens de outros transientes de rádio de longo período que não dispõem de dados em outras faixas do espectro.
O ASKAP J1745 é o primeiro sistema transitório de longo período a mostrar sinais de acreção em todo o espectro, de ondas de rádio à luz visível e raios X. Esse fluxo de material carregado representa um ingrediente fundamental para a geração das rajadas de rádio observadas.
Estudar o mecanismo por trás dessas rajadas 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.
