As explosões rápidas de rádio (FRBs) são um mistério astronómico, com a sua causa e origem exatas ainda por confirmar.
Estudos encontraram semelhanças entre a distribuição de energia das FRBs repetidas e a dos terramotos e diferenças quanto às erupções solares.
De acordo com o EurekAlert, as intensas explosões de energia radioelétrica são invisíveis ao olho humano, mas aparecem com grande intensidade nos radiotelescópios.
Uma nova investigação da Universidade de Tóquio analisou o tempo e a energia das FRBs e encontrou diferenças entre as FRBs e as erupções solares, mas várias semelhanças notáveis entre as FRBs e os terramotos.
Isto apoia a teoria de que as FRBs são causadas por “terramotos estelares” na superfície das estrelas de neutrões.
Esta descoberta poderá ajudar a compreender melhor os terramotos, o comportamento da matéria de alta densidade e aspetos da física nuclear.
As explosões rápidas de rádio são explosões de energia extremamente potentes e brilhantes que são visíveis nas ondas de rádio.
Descobertas pela primeira vez em 2007, estas explosões podem viajar milhares de milhões de anos-luz, mas normalmente duram apenas milésimos de segundo.
Estima-se que possam ocorrer até 10 000 FRBs por dia, se pudéssemos observar todo o céu.
Embora as fontes da maioria das explosões detetadas até agora pareçam emitir um evento único, existem cerca de 50 fontes de FRBs que emitem explosões repetidamente.
A causa das FRBs é desconhecida, mas foram avançadas algumas ideias, incluindo a de que poderiam ser de origem extraterrestre. No entanto, a teoria que prevalece é que, pelo menos, algumas FRBs são emitidas por estrelas de neutrões.
Estas estrelas formam-se quando uma estrela supergigante entra em colapso, passando de uma massa oito vezes superior à do Sol (em média) para um núcleo super-denso com apenas 20 a 40 quilómetros de diâmetro.
As magnetares são estrelas de neutrões com campos magnéticos extremamente fortes e estas foram observadas a emitir FRBs.
“Foi teoricamente considerado que a superfície de um magnetar poderia estar a sofrer um terramoto estelar, uma libertação de energia semelhante aos terramotos na Terra”, disse Tomonori Totani, Professor do Departamento de Astronomia da Escola Superior de Ciências.
“Os recentes avanços no campo da observação levaram à deteção de milhares de FRBs, pelo que aproveitamos a oportunidade para comparar os grandes conjuntos de dados estatísticos agora disponíveis para FRBs com dados de terramotos e erupções solares, para explorar possíveis semelhanças“.
Até agora, a análise estatística das FRBs tem-se centrado na distribuição dos tempos de espera entre duas explosões sucessivas.
No entanto, Totani e o coautor Yuya Tsuzuki, uma estudante do mesmo departamento, salientam que calcular apenas a distribuição do tempo de espera não tem em conta as correlações que podem existir entre outras explosões.
Assim, a equipa decidiu calcular a correlação no espaço bidimensional, analisando o tempo e a energia de emissão de cerca de 7000 explosões de três fontes repetidoras diferentes de FRB.
Aplicaram, depois, o mesmo método para examinar a correlação tempo-energia dos sismos e das erupções solares e compararam os resultados dos três fenómenos.
Tatani e Tsuzuki ficaram surpreendidos com o facto de, ao contrário de outros estudos, a sua análise ter mostrado uma semelhança impressionante entre os FRBs e os dados de terramotos, mas uma diferença distinta entre os FRBs e as erupções solares.
Totani explicou que “os resultados mostram semelhanças notáveis entre FRBs e terramotos das seguintes formas:
Em primeiro lugar, a probabilidade de ocorrência de um tremor secundário para um único evento é de 10 a 50%;
Em segundo lugar, a taxa de ocorrência e tremores secundários diminui com o tempo, como uma potência do tempo;
Em terceiro lugar, a taxa de tremores secundários é sempre constante, mesmo que a atividade FRB-sismo (taxa média) mude significativamente;
Em quarto lugar, não há correlação entre as energias do choque principal e do seu tremor secundário”.
Isto sugere a existência de uma crosta sólida na superfície das estrelas de neutrões e que os terramotos estelares que ocorrem subitamente nestas crostas libertam enormes quantidades de energia que vemos como FRBs.
A equipa pretende continuar a analisar novos dados sobre FRBs para verificar se as semelhanças que encontraram são universais.
“Ao estudar os tremores de terra em estrelas ultra-densas distantes, que são ambientes completamente diferentes da Terra, podemos obter novos conhecimentos sobre terramotos“, disse Totani.
“O interior de um estrela de neutrões é o local mais denso do Universo, comparável ao interior de um núcleo atómico. Os tremores de terra em estrelas de neutrões abriram a possibilidade de obter novos conhecimentos sobre a matéria de densidade muito elevada e as leis fundamentais da física nuclear”.
