Explosões rápidas de rádio (FRBs) são as explosões cósmicas mais brilhantes com duração de milissegundos em bandas de rádio. Sua origem desconhecida representa desafios para a astronomia e também para a física.

O Comensal Radio Astronomy FAST Survey (CRAFTS), um programa chave do Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope (FAST), descobriu o primeiro FRB de repetição persistentemente ativo do mundo, conhecido como FRB 20190520B. Agora, este FRB forneceu pistas que podem ajudar a esclarecer a origem dos FRBs.

Uma equipe internacional liderada pelo Dr. Li Di dos Observatórios Astronômicos Nacionais da Academia Chinesa de Ciências (NAOC) realizou uma campanha de monitoramento de FRB 20190520B, usando o telescópio Parkes na Austrália e o Green Bank Telescope (GBT) nos Estados Unidos . As análises combinadas revelaram uma reversão extrema de campo em torno dessa fonte em constante explosão.

O estudo, baseado em esforços observacionais em três continentes, foi publicado na Science em 11 de maio.

Ao contrário de todos os outros FRBs, o FRB 20190520B produziu rajadas, detectáveis ??por pelo menos um e às vezes vários telescópios, toda vez que era visto. Essa confiabilidade o torna um alvo ideal para estudos observacionais de acompanhamento multibanda.

"Um total de 113 rajadas de FRB 20190520B foram detectadas pelo telescópio Parkes, excedendo a soma do número de rajadas de rádio rápidas descobertas anteriormente em Parkes, acentuando o valor de FRB 20190520B", disse o Dr. Dai Shi da Western Sydney University, PI do projeto FRB 20190520B em Parkes.

Através de uma análise combinada de dados do GBT e Parkes, Dr. Feng Yi, um NAOC Ph.D. graduada agora no Laboratório de Zhejiang, e a Sra. Reshma Anna-Thomas da West Virginia University (WVU) mediu suas propriedades de polarização e descobriu que a medida de rotação de Faraday (RM) mudou duas vezes seu sinal de forma dramática: de ~ 10.000 unidades para ~ -10.000 unidades e vice-versa. Outros colaboradores importantes incluem o Dr. Liam Connor da Caltech e a Dra. Sarah Burke-Spolaor da WVU.

Durante a propagação de um sinal de rajada, as características de polarização podem ser afetadas pelo plasma circundante. "O RM pode ser aproximado pelo produto integral do campo magnético e da densidade eletrônica . A variação no RM pode ser causada por qualquer um dos fatores, mas uma mudança de sinal deve surgir da reversão dos campos magnéticos, já que a densidade eletrônica não pode ficar negativa," disse o Dr. Li Di, autor correspondente do estudo.

Essa reversão pode resultar da propagação através de uma tela magnetizada turbulenta de plasma localizada entre 10 -5 a 100 parsecs da fonte FRB. "Os componentes turbulentos do campo magnético em torno de rajadas rápidas de rádio repetidas podem ser tão confusos quanto um novelo de lã", disse o professor Yang Yuanpei, da Universidade de Yunnan, co-autor do estudo.

O cenário provável para produzir tal confusão inclui o sinal passando pelo halo de um companheiro, seja um buraco negro ou uma estrela massiva com ventos. Compreender as mudanças drásticas no ambiente magnetizado em torno do FRB é um passo importante para entender a origem de tais explosões cósmicas.