Terremotos estelares criam ondas de rádio no Universo

As explosões misteriosas e incrivelmente poderosas de ondas de rádio que viajam por todo o universo podem vir de terremotos estelares, um evento hipotético em que a superfície de uma estrela treme de forma semelhante à superfície da Terra durante um terremoto.

O fenômeno, denominado Fast Radio Bursts (FRB), permaneceu um mistério para a ciência. As FRBs são explosões extremamente poderosas de energia de ondas de rádio que duram apenas alguns milissegundos, mas durante esse tempo liberam tanta energia quanto o Sol em três dias terrestres.

Normalmente, os FRBs ocorrem esporadicamente, tornando-os extremamente difíceis de estudar. Mas nos últimos anos, alguns avanços aumentaram a nossa compreensão dos FRBs.

Primeiro, os cientistas descobriram vários FRBs repetidos, permitindo aos astrónomos observá-los de forma consistente. Então, em 2020, foi observada a primeira FRB dentro da Onda Láctea, permitindo aos oficiais identificar a estrela específica de onde veio.

Essa estrela era um magnetar, um tipo de estrela de nêutrons que é o núcleo remanescente do colapso de uma estrela supermassiva que passou por um evento de supernova. Os magnetares são únicos entre as estrelas de nêutrons por seu poderoso campo magnético, o que os torna o objeto magnético mais poderoso do universo conhecido.

Embora as estrelas sejam frequentemente descritas como uma bola de gás flamejante, essas forças gravitacionais tornam os núcleos das estrelas de nêutrons os objetos mais densos do universo.

Os astrônomos Tomonori Totani e Yuya Tsuzuki, da Universidade de Tóquio, analisaram 7.000 FRBs de três fontes diferentes e compararam a relação energia-tempo dessas explosões com terremotos e erupções solares, que foram anteriormente propostas como ponto de comparação para FRBs.

A dupla descobriu que as FRBs têm mais em comum com os terremotos do que com as erupções solares, sugerindo que a hipótese do terremoto estelar é pelo menos plausível.

“Foi teoricamente considerado que a superfície de um magnetar poderia estar passando por um terremoto estelar, uma liberação de energia semelhante aos terremotos na Terra”, explicou Totani.

“Primeiro, a probabilidade de ocorrência de um tremor secundário para um único evento é de 10 a 50 por cento; segundo, a taxa de ocorrência de tremores secundários diminui com o tempo, como uma potência do tempo; terceiro, a taxa de tremor secundário é sempre constante, mesmo que a atividade do terremoto FRB (taxa média) mude significativamente; e quarto, não há correlação entre as energias do choque principal e seu tremor secundário”, disse Totani, listando as semelhanças entre terremotos e FRBs. Ele observou que não havia semelhanças com erupções solares em sua análise.

As autoridades teorizam que o enorme campo magnético do magnetar distorce a forma da estrela, causando uma atração para fora. Ao mesmo tempo, o núcleo ultradenso da estrela puxa para dentro, criando uma tensão que é libertada numa ruptura e num tremor, possivelmente libertando uma explosão de energia massiva na forma de uma FRB.

Embora seja improvável que vejamos um FRB de perto, Totani diz que ele pode nos ajudar a entender mais sobre o universo ou até mesmo sobre os terremotos na Terra. “Ao estudar terremotos em estrelas ultradensas distantes, que são ambientes completamente diferentes da Terra, podemos obter novos insights sobre os terremotos”, ou mesmo “as leis fundamentais da física”, disse Totani.