Astrônomos do Instituto SETI (Busca por Inteligência Extraterrestre) aprenderam a decifrar as sutis “cintilações” de faróis cósmicos distantes, revelando como o espaço interestelar distorce os sinais de rádio à medida que viaja pela Via Láctea.
A pesquisa mostra que o gás entre as estrelas pode alterar o tempo de chegada de um sinal de pulsar em apenas um bilionésimo de segundo.
“Os pulsares são ferramentas fantásticas que podem nos ensinar mais sobre o universo e sobre nossos vizinhos estelares”, disse em um relatório o autor principal do estudo, Grayce Brown, do Instituto SETI. declaração. “Esses resultados não só ajudarão a ciência dos pulsares, mas também outros campos da astronomia, incluindo o SETI.”
Começando no final de fevereiro de 2023, Brown e sua equipe conduziram uma campanha de observação quase diária de 10 meses usando detectores operados pelo SETI. Matriz de telescópios Allen Na Califórnia. A equipe rastreou mudanças sutis nos sinais de rádio emitidos pelo pulsar PSR J0332+5434, o remanescente de uma estrela de nêutrons em rotação rápida a mais de 3.000 anos-luz de distância da Terra e a estrela de nêutrons mais brilhante. pulsar Visível através de telescópio.
Usando quase 400 observações, a equipe determinou como o padrão de “piscar” do pulsar, chamado cintilação, muda ao longo de escalas de tempo de centenas de dias. À medida que as ondas de rádio emitidas pelos pólos de um pulsar viajam pelo espaço, elas passam através de nuvens de gás carregado (principalmente elétrons livres) que dobram, espalham e atrasam ligeiramente o sinal. De acordo com o estudo, esta interação cria uma cintilação, que é o equivalente em rádio à forma como as estrelas brilham na atmosfera da Terra.
À medida que a Terra, o pulsar e o gás interestelar se movem um em relação ao outro, manchas brilhantes e escuras se formam em frequências de rádio e evoluem com o tempo. Quando os pulsos chegam, esses padrões de movimento mudam sutilmente, introduzindo atrasos da ordem de dezenas de nanossegundos, disse o comunicado.
Uma diferença tão pequena entre os tempos de chegada previstos e observados dos pulsos pulsares pode ter consequências enormes. O Pulsar Timing Array procura ondas gravitacionais de baixa frequência, procurando desvios correlacionados nos tempos de chegada dos pulsos causados pelo alongamento e compressão do espaço-tempo. O estudo observa que se os atrasos causados pelos gases interestelares não forem devidamente contabilizados, poderão mascarar ou mesmo imitar os sinais fracos que os investigadores estão a tentar detectar.
Além de ajudar a melhorar o tempo dos pulsares, as descobertas fornecem aos investigadores do SETI uma ferramenta valiosa para distinguir sinais cósmicos reais de interferências provocadas pelo homem, disseram os cientistas. “A aparente oscilação ajuda os cientistas do SETI a distinguir os sinais de rádio produzidos pelo homem dos sinais de outros sistemas estelares”, diz o comunicado.
“Precisamos de alguma forma de diferenciar entre os sinais vindos da Terra e os sinais vindos de fora do sistema solar”, disse Brown. relatório. “Com este estudo, sabemos quanta cintilação é produzida pelos sinais de rádio que viajam através da região deste pulsar no espaço interestelar.”
“Se não virmos essa oscilação”, acrescentou ela, “então o sinal pode ser apenas uma interferência da Terra”.
As observações fazem parte de um esforço mais amplo para monitorizar cerca de 20 pulsares ao longo de cerca de um ano, após uma fase piloto no final de 2022. Embora a equipa não tenha encontrado padrões repetidos nas variações de cintilação, o estudo observa que futuras campanhas observacionais com duração superior a um ano poderão refinar ainda mais as previsões e melhorar as correções às distorções interestelares.
O estudo é publicar Publicado no The Astrophysical Journal em 10 de dezembro de 2025.
