Usando várias instalações em Terra, no mundo todo, uma equipe internacional de astrônomos realizou observações de longo prazo em múltiplas frequências de ondas de rádio de uma magnetar galáctica conhecida como SGR J1935+2154. Os resultados da campanha observacional, trazem ideias sobre as propriedades da emissão de rádio dessa fonte.
As magnetars são estrelas de nêutrons com campos magnéticos extremamente fortes, quatrilhões de vezes mais intenso do que o campo magnético do nosso planeta. O decaimento do campo magnético em magnetars gera emissões de radiação eletromagnéticas de alta energia, como por exemplo, na forma de raios-X e ondas de rádio.
O Soft Gamma-ray Repeater (SGR) J1935+2154 foi inicialmente detectado pelo Burst Alert Telescope a bordo da sonda Swift da NASA, como uma rajada de raios-X em julho de 2014. Observações subsequentes dessa fonte permitiram os astrônomos classificar esse objeto como uma magnetar e eles descobriram que a fonte se tornou ativa novamente em abril de 2020, quando ela exibiu múltiplas rajadas.
Em 28 de abril de 2020, uma explosão de rádio muito brilhante do SGR J1935 + 2154 foi identificada e acabou sendo mais brilhante do que qualquer explosão de rádio vista de qualquer fonte galáctica até o momento. Além disso, a energia correspondente dessa explosão foi estimada entre uma e duas ordens de magnitude menor do que a energia equivalente para as chamadas FRBs mais fracas, ou rajadas rápidas em ondas de rádio.
As FRBs são rajadas intensas de emissão de rádio que duram milissegundos e exibem a varredura de dispersão característica dos pulsares de rádio. A natureza física dessas rajadas é desconhecida e os astrônomos consideraram uma variedade de explicações, incluindo a emissão do maser síncrotron de jovens magnetares em remanescentes de supernova entre outras.
Para verificar se SGR J1935 + 2154 e outros magnetares poderiam ser a origem dos FRBs, um grupo de pesquisadores liderado por Benjamin Stappers, da Universidade de Manchester, conduziu observações em múltiplas frequências de rádio desta magnetar. Para tanto, utilizaram instalações como o Observatório de Arecibo, o telescópio Low Frequency Array (LOFAR). "As magnetares são candidatas promissoras para a origem das FRBs. A detecção de uma explosão de rádio extremamente luminosa da magnetar galáctica SGR J1935 + 2154 em 28 de abril de 2020 acrescentou credibilidade a esta hipótese. Reportamos sobre campanhas de observação simultâneas e não simultâneas usando o Arecibo, LOFAR, MeerKAT, MK2 e radiotelescópios Northern Cross e o telescópio óptico MeerLICHT nos dias e meses após o evento de 28 de abril ", escreveu a equipe no jornal.
De acordo com a pesquisa, a faixa de energias de pulso em que a emissão de pulso único foi detectada do SGR J1935 + 2154 e as escalas de tempo aparentemente breves indicam que a fonte é excepcionalmente variável. Os astrônomos acrescentaram que essa variabilidade é relativamente alta quando comparada a outras magnetars da Via Láctea.
As observações falharam em detectar qualquer pulso de rádio único significativo até os limites entre 25 mJy ms e 18 Jy ms. Além disso, nenhuma emissão persistente ou transitória semelhante a um ponto foi identificada na localização da magnetar, e também nenhuma emissão óptica foi detectada durante a campanha de observação.
O objeto SGR J1935 + 2154 tem uma medida de dispersão (DM) de cerca de 333 pc / cm3 e é estimado estar localizado provavelmente a cerca de 21.000 anos-luz de distância. Levando em consideração esses parâmetros, juntamente com as descobertas sobre a emissão do SGR J1935 + 2154, os astrônomos tiram conclusões sobre a possível ligação desta magnetar com FRBs.
"As observações ópticas do campo combinadas com o DM da magnetar nos permitiram obter uma estimativa de distância para a magnetar, que suporta uma distância mais próxima. Isso sugere que a explosão semelhante a FRB pode ser um fator de dois ou mais menos luminoso do que se pensava anteriormente e, portanto, cerca de duas ordens de magnitude mais fraca do que o menos luminoso dos pulsos de uma FRB extragaláctica conhecida", concluíram os pesquisadores.