Uma equipe internacional de astrônomos, incluindo pesquisadores da Universidade de Toronto, descobriu a explosão rápida de rádio (FRB) mais brilhante já observada e usou uma rede coordenada de radiotelescópios para rastrear sua origem até uma galáxia próxima. As rajadas rápidas de rádio são um dos fenómenos mais intrigantes da astronomia, mas identificar a sua origem pode marcar o início de uma nova fase de investigação, permitindo aos cientistas compreender melhor as suas origens cósmicas.
Explosões rápidas de rádio são flashes extremamente poderosos de energia de rádio que podem viajar grandes distâncias através do universo. Os cientistas acreditam que são produzidos por eventos astrofísicos extremos, mas a causa exata permanece incerta. Desde 2018, o Experimento Canadense de Mapeamento de Intensidade de Hidrogênio (CHIME) detectou milhares dessas explosões. No entanto, determinar a sua localização exacta no céu continua a ser um grande desafio.
Conjunto de stents CHIME identifica explosões
O sinal recém-detectado, denominado FRB 20250316A e apelidado de RBFLOAT (“Flash de Rádio Mais Brilhante da História”), foi posicionado com precisão extremamente alta usando o conjunto de colchetes CHIME/FRB. Versões menores desses instrumentos CHIME são instaladas na Colúmbia Britânica, no norte da Califórnia e na Virgínia Ocidental. Trabalhando em conjunto, permitem aos astrónomos utilizar a interferometria de linha de base muito longa (VLBI), uma técnica que combina sinais de telescópios amplamente separados para determinar a posição de um objeto no céu com uma precisão extremamente elevada.
“Tivemos muita sorte por conseguirmos determinar a posição precisa do céu deste evento raro”, disse Mattias Lazda, estudante de doutoramento na Universidade de Toronto e autor de ambos os artigos. “Algumas horas depois de a termos detectado, tivemos um apagão num dos locais do nosso telescópio, o que desempenhou um papel fundamental ao nos dizer a origem da explosão. Se tivéssemos tido a oportunidade de acontecer naquele dia, teríamos perdido completamente o evento.
Explosões poderosas de galáxias próximas
Embora as FRBs estejam entre as fontes de rádio mais poderosas conhecidas, elas ocorrem apenas por um curto período de tempo. Cada explosão normalmente dura de milissegundos a segundos e é temporariamente mais brilhante do que todos os outros sinais de rádio em sua galáxia hospedeira. O RBFLOAT foi detectado em 16 de março de 2025 e durou aproximadamente um quinto de segundo.
“De uma perspectiva cósmica, esta rápida explosão de rádio está muito perto de nós”, disse Kiyoshi Masui, professor associado de física, afiliado ao Instituto Kaveri de Astrofísica e Estudos Espaciais do MIT e ex-aluno da Universidade de Toronto. “Isso significa que temos a oportunidade de estudar detalhadamente uma FRB muito normal.”
A explosão pareceu extraordinariamente brilhante, em parte porque a sua fonte estava relativamente perto da Terra. Originou-se perto da região externa da galáxia NGC 4141, a cerca de 130 milhões de anos-luz de distância, na constelação da Ursa Maior. Os investigadores conseguiram restringir a fonte a uma área com apenas 45 anos-luz de diâmetro, menor do que o tamanho típico de um aglomerado estelar. Alcançar esse nível de precisão equivale a localizar uma palheta a 1.000 quilômetros de distância.
“Esta descoberta é muito emocionante porque, assim que todas as três etapas ficaram online, tivemos o evento mais dramático de todos os tempos”, disse Amanda Cook, bolsista de pós-doutorado Banting na Universidade McGill e ex-aluna da UT que liderou o artigo que descreve o RBFLOAT. “Mesmo sendo domingo à tarde, um grupo de nós imediatamente correu para uma sala de zoom e começou a realizar pesquisas na esperança de obter observações de acompanhamento da fonte o mais rápido possível”.
Observações do JWST revelam sinal infravermelho fraco
A posição precisa fornecida pelo conjunto de montagem CHIME/FRB permitiu à equipe realizar observações de acompanhamento usando o Telescópio Espacial James Webb (JWST). Durante estas observações, os cientistas detectaram um sinal infravermelho fraco no mesmo local onde o RBFLOAT se originou. A descoberta foi inesperada e os pesquisadores ainda estão explorando o que isso pode significar. Uma possibilidade é que o sinal venha de uma estrela gigante vermelha, enquanto outra ideia é que poderia ser um eco de luz desbotada associado à própria explosão.
“A alta resolução do JWST permite-nos resolver estrelas individuais em torno de FRBs pela primeira vez. Isto abre a porta para identificar os tipos de ambientes estelares que poderiam produzir explosões tão poderosas, especialmente quando FRBs raros são capturados com este nível de detalhe,” disse Peter Blanchard, investigador de pós-doutoramento na Universidade de Harvard e autor principal de um artigo que descreve as observações do JWST.
Uma explosão que desafia a teoria atual
Embora este evento seja o FRB mais brilhante detectado pelo CHIME, os astrónomos não observaram quaisquer explosões repetidas da mesma fonte. Os cientistas examinaram centenas de horas de dados CHIME cobrindo a área ao longo de mais de seis anos, mas não encontraram outros sinais.
“Esta explosão não parece se repetir, o que a torna diferente da maioria das explosões rápidas de rádio bem estudadas”, disse Cook. “Isso desafia uma ideia importante na área de que todas as rajadas rápidas de rádio se repetem e abre a porta para reconsiderar as origens mais ‘explosivas’ de pelo menos algumas dessas rajadas rápidas de rádio.”
Dois artigos científicos descrevendo a descoberta foram publicados em Cartas de diários astrofísicos. Um relatório concentra-se na detecção de rádio original e na localização precisa da explosão, e o outro relata nas observações infravermelhas próximas da mesma área pelo JWST. Juntos, estes estudos fornecem novos conhecimentos sobre as FRBs e sugerem que podem tornar-se ferramentas valiosas para estudar o Universo, em vez de permanecerem como esquisitices cósmicas misteriosas.
