Uma equipe internacional de astrônomos, incluindo pesquisadores da Universidade de Toronto, identificou a explosão rápida de rádio (FRB) mais brilhante já observada e traçou sua origem em uma galáxia próxima usando uma rede coordenada de radiotelescópios. As FRBs estão entre os fenómenos mais enigmáticos da astronomia, mas identificar o seu local de origem poderá marcar o início de uma nova fase de investigação que permitirá aos cientistas compreender melhor as suas origens cósmicas.
Explosões rápidas de rádio são explosões incrivelmente poderosas de energia de rádio que se espalham por vastas distâncias no universo. Os cientistas acreditam que são causados por eventos astrofísicos extremos, embora a causa exata permaneça incerta. Desde 2018, o Experimento de Mapeamento de Intensidade de Hidrogênio do Canadá, ou CHIME, detectou milhares dessas explosões. No entanto, determinar a sua posição exacta no céu continuou a ser um problema sério.
O CHIME Outrigger Array identifica a explosão
O sinal recém-descoberto, denominado FRB 20250316A e apelidado de RBFLOAT (“Brightest Radio Flare of All Time”), foi localizado com extraordinária precisão usando o array Outrigger CHIME/FRB. Essas versões menores do instrumento CHIME estão 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 espaçados para determinar a posição de um objecto no céu com uma precisão excepcional.
“No final, tivemos muita sorte em conseguir identificar a localização exata deste evento raro no céu”, disse Matthias Lazda, pós-doutorado na Universidade de Toronto e autor de ambos os artigos. “Algumas horas depois de a termos descoberto, tivemos um corte de energia num dos locais do nosso telescópio, o que desempenhou um papel crucial ao nos dizer de onde veio a explosão. Se o evento tivesse acontecido mais tarde naquele dia, teríamos perdido completamente a nossa oportunidade.”
Uma poderosa explosão de uma galáxia próxima
Embora as rajadas rápidas de rádio estejam entre as fontes de rádio mais intensas conhecidas, elas aparecem apenas por um curto período de tempo. Cada explosão normalmente dura de alguns milissegundos a alguns segundos, brilhando temporariamente com mais intensidade do que qualquer outro sinal de rádio na galáxia hospedeira. RBFLOAT, descoberto em 16 de março de 2025, durou cerca de um quinto de segundo.
“Cosmicamente falando, esta rápida explosão de rádio ocorre apenas na nossa vizinhança”, diz Kiyoshi Masui, professor associado de física e membro do Instituto Cowley de Astrofísica e Pesquisa Espacial do MIT, e ex-aluno da universidade. “Isso significa que podemos estudar o FRB bastante normal com detalhes requintados.”
A explosão pareceu excepcionalmente brilhante, em parte porque a sua fonte está relativamente próxima da Terra. Originou-se perto da região externa da galáxia NGC 4141, localizada a cerca de 130 milhões de anos-luz de distância, na constelação da Ursa Maior. Os investigadores conseguiram restringir a origem do sinal a uma região com apenas 45 anos-luz de diâmetro, que é menor do que o tamanho típico de um aglomerado estelar. Alcançar esse nível de precisão é comparável a detectar uma palheta de guitarra a uma distância de 1.000 quilômetros.
“A descoberta foi muito emocionante porque tivemos o evento mais dramático da história logo depois que todos os três estabilizadores estavam online”, disse Amanda Cook, estudante de doutorado da Universidade McGill e ex-aluna da U of Tal que liderou o artigo que descreve o RBFLOAT. “Imediatamente, apesar de ser uma tarde de domingo, vários de nós nos reunimos na sala de zoom e começamos a trabalhar no estudo, na esperança de obter algumas observações de acompanhamento da fonte o mais rápido possível.”
As observações do JWST revelam um fraco sinal infravermelho
A localização precisa determinada pela matriz Outrigger CHIME/FRB permitiu à equipe fazer observações de acompanhamento com 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 descobrindo o que ela pode representar. Uma possibilidade é que o sinal venha de uma estrela gigante vermelha, enquanto outra ideia é que poderia ser um fraco eco de luz associado à própria explosão.
“A alta resolução do JWST permite-nos, pela primeira vez, resolver estrelas individuais em torno do FRB. Isto abre caminho para a identificação dos tipos de ambientes estelares que podem produzir explosões tão poderosas, especialmente quando FRBs raros são capturados com este nível de detalhe.” disse Peter Blanchard, pós-doutorado na Universidade de Harvard e autor principal de um artigo que descreve a observação do JWST.
Uma explosão que desafia as teorias modernas
Embora este evento seja o FRB mais brilhante já detectado pelo CHIME, os astrónomos não observaram quaisquer explosões repetidas da mesma fonte. Os cientistas examinaram centenas de horas de dados CHIME cobrindo a região ao longo de mais de seis anos, mas não encontraram sinais adicionais.
“Essa explosão não parece se repetir, o que a diferencia da maioria dos FRBs bem estudados”, disse Cook. “Isso desafia a ideia principal na área, que é ecoada por todos os FRBs, e abre a possibilidade de reconsiderar a origem mais ‘explosiva’ de pelo menos alguns deles.”
Dois artigos científicos descrevendo a descoberta foram publicados em Cartas de diários astrofísicos. Um se concentra na detecção de rádio original e na localização precisa da explosão, enquanto o outro relata as observações no infravermelho próximo da mesma região pelo JWST. Em conjunto, a investigação fornece novos conhecimentos sobre explosões rápidas de rádio e sugere que podem tornar-se ferramentas valiosas para estudar o Universo, em vez de permanecerem como esquisitices cósmicas misteriosas.
