Astrônomos usaram o Telescópio Espacial James Webb para identificar e estudar a galáxia hospedeira da FRB 20240304B, descrita pela NASA como a rajada rápida de rádio mais distante observada até então. A medição situou o evento em uma época correspondente a aproximadamente 3 bilhões de anos após o Big Bang.
Rajadas rápidas de rádio, também conhecidas pela sigla FRB, são emissões de rádio que duram milissegundos e chegam do Universo distante. A origem desses sinais permanece incerta, sobretudo porque a maioria é detectada uma única vez e não volta a se repetir.
A FRB 20240304B foi detectada em 4 de março de 2024 pelo projeto MeerTRAP, com o radiotelescópio MeerKAT. A matéria da NASA que apresentou os resultados foi publicada em 8 de outubro de 2026. O estudo, liderado por Manisha Caleb, da Universidade de Sydney, foi publicado na revista Science.
Da detecção em rádio à busca pela galáxia
Os dados obtidos pelo MeerKAT indicaram que a rajada estava extremamente distante e poderia ser a mais distante identificada até aquele momento. Para confirmar essa estimativa, porém, os astrônomos precisavam encontrar e analisar a galáxia em que o sinal teve origem.
A posição da FRB havia sido determinada com precisão, mas os maiores telescópios terrestres não conseguiram detectar nenhuma galáxia naquele ponto do céu. A equipe recorreu então ao James Webb, programa internacional liderado pela NASA em parceria com a Agência Espacial Europeia, ESA, e a Agência Espacial Canadense, CSA.
A NIRCam, câmera de infravermelho próximo do Webb, detectou uma galáxia na posição esperada. Em seguida, o espectrógrafo NIRSpec permitiu medir com precisão seu redshift, ou desvio para o vermelho: 2,148. Esse valor corresponde a uma época em que o Universo tinha passado por cerca de 3 bilhões de anos de sua história após o Big Bang.
Uma galáxia muito menor que o esperado
A galáxia hospedeira se mostrou diferente das galáxias normalmente associadas a rajadas rápidas de rádio. De acordo com a NASA, a maioria das hospedeiras conhecidas é formada por galáxias massivas com formação de estrelas. No caso da FRB 20240304B, a equipe encontrou uma pequena galáxia anã, também com formação estelar ativa, mas com massa mil vezes menor que a esperada.
“Pensávamos que seria uma galáxia grande, bem formada e com muitas estrelas, mas, em vez disso, era uma pequena galáxia anã, embora estivesse formando estrelas ativamente”, afirmou Caleb, segundo a NASA.
Ben Stappers, da Universidade de Manchester e coautor do trabalho, destacou que essa hospedeira se diferencia do conjunto de galáxias associadas a FRBs estudado até agora. Para ele, a combinação entre o MeerTRAP no MeerKAT, usado para detectar e localizar rajadas distantes, e o Webb, empregado na investigação das hospedeiras, abre uma forma de examinar esses eventos.
Um ambiente jovem e com formação estelar ativa
A galáxia existiu durante um período da história cósmica em que a formação de estrelas estava em seu auge. A taxa de formação estelar estimada pela equipe sugere que a maior parte de suas estrelas pode ter se formado em um intervalo de apenas 30 milhões de anos.
Essa característica oferece uma pista para avaliar possíveis explicações para a FRB, mas não resolve a questão. Como ressaltou Caleb, existem teorias sobre os objetos capazes de produzir essas emissões, porém ainda não há uma comprovação conclusiva.
O que o estudo sugere sobre a origem da rajada
Uma das hipóteses discutidas é a de que rajadas rápidas de rádio possam surgir da fusão de duas estrelas de nêutrons. Nesse cenário, os objetos orbitariam um ao outro e se aproximariam gradualmente até a colisão, um processo que deve levar bilhões de anos. Por isso, seria esperado encontrar esse tipo de evento em galáxias mais antigas, com populações estelares mais evoluídas.
Outra hipótese envolve um magnetar, uma estrela de nêutrons jovem e altamente magnética. Depois que uma estrela massiva explode como supernova e deixa um magnetar, uma rajada poderia ocorrer sem um intervalo tão longo. Nesse caso, FRBs também poderiam aparecer em galáxias jovens, como a hospedeira da FRB 20240304B.
Segundo Caleb, o trabalho indica que é muito improvável que esta rajada específica tenha sido produzida por uma fusão. A conclusão se refere à FRB 20240304B e não determina uma explicação definitiva para todas as rajadas rápidas de rádio. A associação com uma galáxia jovem favorece a análise de cenários que não exigem bilhões de anos entre a formação dos objetos e a emissão, mas permanece como evidência a ser considerada, não como prova de uma causa.
O sinal também revelou estruturas no caminho
Além de permitir o estudo da galáxia hospedeira, a rajada carregou informações sobre o espaço atravessado antes de chegar à Terra. J. Xavier Prochaska, da Universidade da Califórnia em Santa Cruz e coautor do estudo, comparou uma FRB a uma “lanterna cósmica”: o sinal preserva marcas da matéria e das estruturas encontradas ao longo de sua trajetória.
A equipe identificou no sinal a impressão de duas estruturas cósmicas. Uma delas é um aglomerado de galáxias até então desconhecido, com redshift de 0,3 e situado a cerca de 3,5 bilhões de anos-luz da Terra. A outra é o próximo Aglomerado de Virgem, localizado a aproximadamente 54 milhões de anos-luz.
Esses resultados mostram que as rajadas podem ser usadas não apenas para investigar seus possíveis locais de origem, mas também para rastrear matéria e estruturas da chamada teia cósmica presentes entre a fonte e a Terra.
Mais eventos distantes podem ser encontrados
Os pesquisadores estimam que o MeerKAT poderá detectar e localizar várias FRBs por ano com redshift superior a 1,0. Esses eventos teriam ocorrido há mais da metade do caminho temporal entre o início do Universo e o presente. A entrada em operação de outros instrumentos e instalações de radioastronomia poderá ampliar esse ritmo de detecção.
Nesse trabalho conjunto, radiotelescópios podem localizar as emissões, enquanto o Webb caracteriza as galáxias hospedeiras distantes. Themiya Nanayakkara, da Universidade de Sydney e coautor do estudo, destacou a capacidade do observatório espacial de investigar objetos além do alcance obtido nas observações terrestres citadas pela equipe.
O que ainda permanece sem resposta
A identificação da hospedeira de FRB 20240304B amplia os dados disponíveis sobre rajadas rápidas de rádio em épocas remotas da história cósmica. Também fornece um ambiente concreto — uma galáxia anã pequena, jovem e com formação estelar ativa — no qual as hipóteses de origem podem ser confrontadas com observações.
A causa dessas emissões, no entanto, continua incerta. O estudo apresenta evidências que tornam uma fusão improvável para esta rajada, mas não estabelece de maneira definitiva qual objeto ou mecanismo produziu o sinal. Novas detecções, acompanhadas da identificação de suas respectivas galáxias hospedeiras, serão necessárias para verificar se o ambiente da FRB 20240304B é excepcional ou se aparece em outros eventos muito distantes.
