O que aprendemos com uma estrela morta em erupção com o fogo e a fúria de 100.000 sóis

Impressão artística de um magnetar. (Mark Garlick/Biblioteca de Fotos Científicas/Imagens Getty)

Em uma galáxia próxima, um tipo raro de estrela morta explodiu em uma explosão gigante.

Isso em si pode não ser tão peculiar; mas, pela primeira vez, as mudanças em seu brilho durante este evento foram documentadas em detalhes, dando aos cientistas uma janela para entender os processos que produzem essas explosões colossais.

A estrela é um tipo de estrela de nêutrons extrema chamada magnetar, localizada a até 13 milhões de anos-luz de distância na galáxia Silver Coin (NGC 253), e no pico de 160 milissegundos de sua erupção, emitiu tanta energia quanto a estrela. Sun faz em 100 milênios.

“Mesmo em estado inativo, os magnetares podem ser cem mil vezes mais luminosos que o nosso Sol, mas no caso do flash que estudamos ? o GRB 2001415 ? a energia que foi liberada é equivalente à que nosso Sol irradia em cem mil anos”, disse o astrofísico Alberto J. Castro-Tirado, do Instituto de Astrofísica da Andaluzia, na Espanha.

Todas as estrelas têm suas peculiaridades e peculiaridades, mas os magnetares têm que estar próximos dos mais peculiares. São estrelas de nêutrons, que já são fascinantes ? os núcleos mortos e colapsados de estrelas outrora massivas, com cerca de 2,3 vezes a massa do Sol, compactadas em uma esfera ultradensa de apenas 20 quilômetros (12,4 milhas) de diâmetro.

O que um magnetar traz para a mesa é um campo magnético absolutamente cracker. Essas estruturas magnéticas são cerca de 1.000 vezes mais poderosas que as de uma típica estrela de nêutrons e um quatrilhão de vezes mais poderosas que as da Terra, e não sabemos como ou por que elas se formam.

Sabemos que eles resultam em alguns comportamentos bastante interessantes não vistos em estrelas de nêutrons comuns. A pressão interna da gravidade compete com a atração externa do campo magnético, resultando em terremotos magnetares imprevisíveis e poderosos. Esses terremotos, os cientistas agora acreditam, são os mais fortes candidatos aos misteriosos sinais conhecidos como rajadas rápidas de rádio, emitindo, em milissegundos, mais energia de rádio do que 500 milhões de sóis.

Mas esses terremotos são erráticos, imprevisíveis, o que significa que eles têm sido difíceis de observar e caracterizar. Sugestão 15 de abril de 2020, quando um instrumento na Estação Espacial Internacional projetado para monitorar a atmosfera da Terra captou algo muito mais distante. Esse foi o evento chamado GRB 2001415, uma explosão de raios gama emitida, foi determinado mais tarde, por um magnetar em outra galáxia.

Agora, usando inteligência artificial, uma equipe liderada por Castro-Tirado analisou a erupção em detalhes, medindo com precisão as oscilações de brilho produzidas pelo magnetar durante a erupção.

“A dificuldade está na brevidade do sinal, cuja amplitude decai rapidamente e fica embutida no ruído de fundo. E, como é um ruído correlacionado, é difícil distinguir seu sinal”, explicou o astrofísico Victor Reglero, da Universidade de Valência, na Espanha. .

?A inteligência do sistema que desenvolvemos na Universidade de Valência é o que permitiu, juntamente com técnicas sofisticadas de análise de dados, detectar esse fenômeno espetacular?.

De acordo com a análise da equipe, as oscilações são consistentes com as ondas de Alfvén na magnetosfera do magnetar desencadeadas por um terremoto na crosta. Essas ondas saltam para frente e para trás entre as pegadas de suas linhas de campo magnético, liberando energia à medida que interagem em um processo chamado reconexão magnética, que sabemos que resulta em explosões em nossa própria estrela.

Ao medir as oscilações, a equipe determinou que o volume da erupção do magnetar era, em magnitude, igual ou até maior que o volume do próprio magnetar. Isso é muito espetacular, especialmente considerando o abismo de espaço pelo qual a emissão viajou. É o magnetar mais distante para o qual tal erupção foi observada.

“Visto em perspectiva, foi como se o magnetar quisesse nos indicar sua existência a partir de sua solidão cósmica, cantando em kHz com a força de um Pavarotti de um bilhão de sóis”, disse Reglero. “Um verdadeiro monstro cósmico!”


Publicado em 11/01/2022 10h00

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