O deslumbrante rádio “rbfloat” estourado, originário de uma galáxia próxima, oferece a visão mais clara do ambiente em torno desses flashes misteriosos.
Uma explosão de rádio rápida é um imenso flash de emissão de rádio que dura apenas alguns milissegundos, durante os quais pode superar momentaneamente qualquer outra fonte de rádio em sua galáxia. Esses explosões podem ser tão brilhantes que sua luz pode ser vista do meio do universo, vários bilhões de anos -luz de distância.
As fontes desses sinais breves e deslumbrantes são desconhecidos. Mas os cientistas agora têm an opportunity de estudar uma explosão rápida de rádio (FRB) com detalhes sem precedentes. Uma equipe internacional de cientistas, incluindo físicos do MIT, detectou um rádio rápido próximo e ultrabright, cerca de 130 milhões de anos-luz da Terra na constelação Ursa Main. É um dos FRBs mais próximos detectados até o momento. É também o mais brilhante – tão brilhante que o sinal recebeu o apelido casual, RBFLOAT, para “Radio Vibrant Flash de todos os tempos”.
O brilho da explosão, emparelhado com sua proximidade, está dando aos cientistas a aparência mais próxima ainda para os FRBs e os ambientes dos quais emergem.
“Cosmicamente falando, essa explosão rápida de rádio está apenas em nosso bairro”, diz Kiyoshi Masuiprofessor associado de física e afiliado do MIT Instituto Kavli de Astrofísica e Pesquisa Espacial. “Isso significa que temos essa probability de estudar um FRB bastante regular com detalhes requintados”.
A clareza da nova detecção é graças a uma atualização significativa para o Experimento de mapeamento de intensidade do hidrogênio canadense (carrilhão)uma grande variedade de antenas em forma de halfpipe com sede na Colúmbia Britânica. O Chime foi originalmente projetado para detectar e mapear a distribuição de hidrogênio em todo o universo. O telescópio também é sensível a emissões de rádio extremely -rápidas e brilhantes. Desde que iniciou as observações em 2018, o Chime detectou cerca de 4.000 explosões rápidas de rádio, de todas as partes do céu. Mas o telescópio não conseguiu identificar com precisão a localização de cada explosão rápida de rádio, até agora.
O Chime recentemente recebeu um impulso significativo na precisão, na forma de estabilizadores – três versões em miniatura de carrilhão, cada uma situada em diferentes partes da América do Norte. Juntos, os telescópios funcionam como um sistema do tamanho de um continente que pode se concentrar em qualquer flash brilhante que o carrilhão detecta, para fixar sua localização no céu com extrema precisão.
“Think about que estamos em Nova York e há um vaga -lume na Flórida que é brilhante por um milésimo de segundo, que geralmente é o quão rápido é o FRBS”, diz Shion Andrew, aluno de graduação do MIT Kavli. “A localização de um FRB em uma parte específica de sua galáxia hospedeira é análoga a descobrir não apenas de que árvore a Firefly veio, mas qual ramo está sentado.”
A nova explosão de rádio rápida é a primeira detecção feita usando a combinação de carrilhão e os estabilizadores concluídos. Juntos, a matriz do telescópio identificou o FRB e determinou não apenas a galáxia específica, mas também a região da galáxia de onde a explosão se originou. Parece que a explosão surgiu da borda da galáxia, nos arredores de uma região de formação de estrelas. A localização precisa do FRB está permitindo que os cientistas estudem o meio ambiente em torno do sinal de pistas sobre o que cria tais rajadas.
“Enquanto estamos obtendo esses olhares muito mais precisos para os FRBs, somos mais capazes de ver a diversidade de ambientes de onde eles vêm”, diz o MIT Postics PostDoc Adam Lanman.
Lanman, Andrew e Masui são membros da colaboração de carros – que inclui cientistas de várias instituições ao redor do mundo – e são autores do novo artigo detalhando a descoberta da nova detecção de FRB.
Uma borda mais antiga
Cada uma das estações de estabilização de carrilhão monitora continuamente a mesma faixa do céu que a matriz de carroceria dos pais. Tanto o Chime quanto os estabilizadores “ouvem” para o rádio flashes, em escalas de tempo incrivelmente curtas e milissegundas. Mesmo por vários minutos, esse monitoramento de precisão pode chegar a uma enorme quantidade de dados. Se o carrilhão não detectar sinal FRB, os estabilizadores excluem automaticamente os últimos 40 segundos de dados para abrir espaço para o próximo período de medições.
Em 16 de março de 2025, o Chime detectou um flash ultrabright de emissões de rádio, o que acionou automaticamente os estabilizadores de carrilhão para gravar os dados. Inicialmente, o flash period tão brilhante que os astrônomos não tinham certeza se period um FRB ou simplesmente um evento terrestre causado, por exemplo, por uma explosão de comunicações celulares.
Essa noção foi colocada para descansar à medida que os telescópios dos estabilizadores se concentraram no flash e prenderam sua localização no NGC4141 – uma galáxia em espiral na constelação ursa main a cerca de 130 milhões de anos -luz de distância, o que é surpreendentemente próximo à nossa própria Through Lácte. A detecção é uma das rajadas de rádio mais próximas e brilhantes detectadas até o momento.
As observações de acompanhamento na mesma região revelaram que a explosão veio da borda de uma região ativa de formação de estrelas. Embora ainda seja um mistério sobre o que a fonte poderia produzir FRBs, a principal hipótese dos cientistas aponta para magnetars-jovens estrelas de nêutrons com campos magnéticos extremamente poderosos que podem girar explosões de alta energia através do espectro eletromagnético, inclusive na banda de rádio. Os físicos suspeitam que os magnetars sejam encontrados no centro das regiões de formação de estrelas, onde as estrelas mais jovens e ativas são forjadas. A localização do novo FRB, do lado de fora de uma região de formação de estrelas em sua galáxia, pode sugerir que a fonte da explosão é um magnetar um pouco mais antigo.
“São principalmente dicas”, diz Masui. “Mas a localização precisa dessa explosão está nos deixando mergulhar nos detalhes de quantos anos uma fonte FRB poderia ter. Se estivesse bem no meio, teria apenas milhares de anos – muito jovem para uma estrela. Este, estar no limite, pode ter tido um pouco mais de tempo para assar.”
Sem repetições
Além de identificar onde o novo FRB estava no céu, os cientistas também analisaram os dados de carrilhão para ver se ocorreram explosões semelhantes na mesma região no passado. Desde que o primeiro FRB foi descoberto em 2007, os astrônomos detectaram mais de 4.000 explosões de rádio. A maioria dessas explosões são pontuais. Mas alguns por cento foram observados para repetir, piscando de vez em quando. E uma fração ainda menor desses repetidores piscam em um padrão, como um batimento cardíaco rítmico, antes de se lançar. Uma questão central em torno das explosões rápidas de rádio é se os repetidores e os não repeatadores vêm de diferentes origens.
Os cientistas examinaram os seis anos de dados de Chime e ficaram vazios: este novo FRB parece ser único, pelo menos nos últimos seis anos. As descobertas são particularmente emocionantes, dada a proximidade da explosão. Por ser tão próximo e tão brilhante, os cientistas podem investigar o ambiente dentro e ao redor da explosão de pistas sobre o que pode produzir um FRB não repetidor.
“No momento, estamos no meio desta história de se repetir e não repetir FRBs são diferentes. Essas observações estão reunindo pedaços do quebra -cabeça”, diz Masui.
“Há evidências que sugerem que nem todos os progenitores FRB são os mesmos”, acrescenta Andrew. “Estamos a caminho de localizar centenas de FRBs todos os anos. A esperança é que uma amostra maior de FRBs localizada em seus ambientes anfitriões possa ajudar a revelar toda a diversidade dessas populações”.
A construção dos estabilizadores de carrilhão foi financiada pela Fundação Gordon e Betty Moore e pela Fundação Nacional de Ciências dos EUA. A construção do CHIME foi financiada pela Fundação Canadá para Inovação e Províncias de Quebec, Ontário e Colúmbia Britânica.
