Clancy William James: Por volta do meio-dia de 13 de junho do ano passado, meus colegas e eu estávamos examinando os céus quando pensamos ter descoberto um novo objeto estranho no espaço. Usando um enorme radiotelescópio, avistamos um flash de ondas de rádio incrivelmente rápido que parecia vir de algum lugar dentro de nossa galáxia.
Após um ano de pesquisa e análise, finalmente identificamos a fonte do sinal – e estava ainda mais perto do que esperávamos.
Uma surpresa no deserto.
Nosso instrumento estava localizado em Inyarrimanha Ilgari Bundara – também conhecido como Observatório de Radioastronomia Murchison – na remota Austrália Ocidental, onde o céu acima das planícies vermelhas do deserto é vasto e sublime.
Estávamos usando um novo detector no radiotelescópio conhecido como Australian Square Kilometre Array Pathfinder – ou ASKAP – para procurar sinais raros de galáxias distantes.
Detectamos uma rajada. Surpreendentemente, ela não mostrou nenhuma evidência de atraso de tempo entre as frequências altas e baixas – um fenômeno conhecido como "dispersão".
Isso significava que ela devia ter se originado a algumas centenas de anos-luz da Terra. Em outras palavras, devia ter vindo de dentro da nossa galáxia – ao contrário de outras explosões rápidas de rádio que vieram de bilhões de anos-luz de distância.
Surge um problema:
As explosões rápidas de rádio são os flashes de rádio mais brilhantes do Universo, emitindo o equivalente a 30 anos de energia solar em menos de um milissegundo – e temos apenas indícios de como são produzidas.
Algumas teorias sugerem que são produzidas por "magnetares" – os núcleos altamente magnetizados de estrelas massivas mortas – ou surgem de colisões cósmicas entre esses remanescentes estelares mortos. Independentemente de como ocorrem, as explosões rápidas de rádio também são um instrumento preciso para mapear a chamada "matéria perdida" em nosso Universo.
Quando revisamos nossas gravações para examinar mais de perto a explosão de rádio, tivemos uma surpresa: o sinal parecia ter desaparecido. Dois meses de tentativa e erro se passaram até que o problema fosse encontrado.
O ASKAP é composto por 36 antenas, que podem ser combinadas para atuar como uma gigantesca lente de zoom com seis quilômetros de diâmetro. Assim como a lente de zoom de uma câmera, se você tentar tirar uma foto de algo muito próximo, ela sai borrada. Somente removendo algumas das antenas da análise – reduzindo artificialmente o tamanho da nossa "lente" – conseguimos finalmente obter uma imagem da explosão.
Isso não nos empolgou – na verdade, ficamos decepcionados. Nenhum sinal astronômico poderia estar próximo o suficiente para causar esse borrão.
Isso significava que provavelmente se tratava apenas de "interferência" de radiofrequência – um termo usado pelos astrônomos para sinais produzidos pelo homem que corrompem nossos dados.
É o tipo de dado inútil que normalmente jogamos fora.
No entanto, a explosão nos deixou intrigados. Para começar, foi rápida. A explosão de rádio mais rápida conhecida durou cerca de 10 milionésimos de segundo. Essa explosão consistiu em um pulso extremamente brilhante com duração de alguns bilionésimos de segundo e dois pulsos posteriores mais fracos, com duração total de 30 nanossegundos.
Então, de onde veio essa explosão incrivelmente curta e brilhante?
Um zumbi no espaço?
Já sabíamos de onde vinha e conseguimos usar a desfocagem da imagem para estimar uma distância de 4.500 km. E havia apenas uma coisa naquela direção, àquela distância, naquele momento: um satélite abandonado de 60 anos chamado Relay 2.
O Relay 2 foi um dos primeiros satélites de telecomunicações. Lançado pelos Estados Unidos em 1964, foi operado até 1965, e seus sistemas de bordo falharam em 1967.
Mas como o Relay 2 poderia ter produzido essa explosão?
Alguns satélites, presumivelmente mortos, foram observados despertando. Eles são conhecidos como "satélites zumbis".
Mas este não era um zumbi. Nenhum sistema a bordo do Relay 2 jamais havia sido capaz de produzir uma explosão de ondas de rádio de nanossegundos, mesmo quando estava vivo.
Acreditamos que a causa mais provável foi uma "descarga eletrostática". À medida que os satélites são expostos a gases eletricamente carregados no espaço, conhecidos como plasmas, eles podem se tornar carregados — assim como quando seus pés esfregam no carpete. E essa carga acumulada pode descarregar repentinamente, com a faísca resultante causando um flash de ondas de rádio.
Descargas eletrostáticas são comuns e são conhecidas por causar danos a naves espaciais. No entanto, todas as descargas eletrostáticas conhecidas duram milhares de vezes mais do que o nosso sinal e ocorrem mais comumente quando a magnetosfera da Terra está altamente ativa. E nossa magnetosfera estava excepcionalmente silenciosa no momento do sinal.
Outra possibilidade é a queda de um micrometeorito — um pequeno pedaço de lixo espacial — semelhante ao experimentado pelo Telescópio Espacial James Webb em junho de 2022.
De acordo com nossos cálculos, um micrometeorito de 22 microgramas viajando a 20 km por segundo ou mais e atingindo o Relé 2 teria sido capaz de produzir um flash tão forte de ondas de rádio. Mas estimamos que a chance de a explosão de nanossegundos que detectamos ter sido causada por tal evento seja de cerca de 1%.
Muitas outras faíscas no céu.
Em última análise, não podemos ter certeza do porquê vimos esse sinal do Relé 2. O que sabemos, no entanto, é como ver mais deles. Ao observar escalas de tempo de 13,8 milissegundos - o equivalente a manter o obturador da câmera aberto por mais tempo - esse sinal foi apagado e quase indetectável até mesmo por um radiotelescópio potente como o ASKAP.
Mas se tivéssemos pesquisado em 13,8 nanossegundos, qualquer antena de rádio antiga o teria visto facilmente. Isso nos mostra que monitorar satélites em busca de descargas eletrostáticas com antenas de rádio terrestres é possível. E com o número de satélites em órbita crescendo rapidamente, encontrar novas maneiras de monitorá-los é mais importante do que nunca.
Mas nossa equipe finalmente encontrou novos sinais astronômicos? Pode apostar que sim. E sem dúvida há muito mais a serem encontrados.