Pela primeira vez, o Neutron star Interior Composition Explorer (NICER) da NASA observou a fusão de pontos de raios-X de vários milhões de graus na superfície de um magnetar, um núcleo estelar supermagnetizado não maior que uma cidade.
“O NICER rastreou como três pontos quentes brilhantes emissores de raios-X vagaram lentamente pela superfície do objeto enquanto também diminuíam de tamanho, fornecendo a melhor visão até agora desse fenômeno”, disse George Younes, pesquisador da Universidade George Washington em Washington e da NASA. Goddard Space Flight Center em Greenbelt, Maryland. “A maior mancha acabou se unindo a uma menor, o que é algo que não vimos antes.”
Este conjunto único de observações, descrito em um artigo liderado por Younes e publicado em 13 de janeiro no The Astrophysical Journal Letters, ajudará a guiar os cientistas para uma compreensão mais completa da interação entre a crosta e o campo magnético desses objetos extremos.
Um magnetar é um tipo de estrela de nêutrons isolada, o núcleo esmagado deixado para trás quando uma estrela massiva explode. Comprimindo mais massa do que a do Sol em uma bola de cerca de 20 quilômetros de diâmetro, uma estrela de nêutrons é feita de matéria tão densa que uma colher de chá pesaria tanto quanto uma montanha na Terra.
O que diferencia os magnetares é que eles exibem os campos magnéticos mais fortes conhecidos, até 10 trilhões de vezes mais intensos que os de um ímã de geladeira e mil vezes mais fortes que os de uma típica estrela de nêutrons. O campo magnético representa um enorme depósito de energia que, quando perturbado, pode alimentar uma explosão de atividade aprimorada de raios X que dura de meses a anos.
Em 10 de outubro de 2020, o Observatório Neil Gehrels Swift da NASA descobriu exatamente essa explosão de um novo magnetar, chamado SGR 1830-0645 (SGR 1830 para abreviar). Ele está localizado na constelação de Scutum e, embora sua distância não seja conhecida com precisão, os astrônomos estimam que o objeto esteja a cerca de 13.000 anos-luz de distância. Swift virou seu telescópio de raios-X para a fonte, detectando pulsos repetidos que revelaram que o objeto estava girando a cada 10,4 segundos.
As medições NICER do mesmo dia mostram que a emissão de raios-X exibiu três picos próximos a cada rotação. Eles foram causados quando três regiões de superfície individuais muito mais quentes do que seus arredores giraram para dentro e para fora de nossa visão.
O NICER observou o SGR 1830 quase diariamente desde sua descoberta até 17 de novembro, após o qual o Sol estava muito próximo do campo de visão para uma observação segura. Ao longo deste período, os picos de emissão mudaram gradualmente, ocorrendo em momentos ligeiramente diferentes na rotação do magnetar. Os resultados favorecem um modelo onde as manchas se formam e se movem como resultado do movimento da crosta, da mesma forma que o movimento das placas tectônicas na Terra impulsiona a atividade sísmica.
“A crosta de uma estrela de nêutrons é imensamente forte, mas o intenso campo magnético de um magnetar pode forçar além de seus limites”, disse Sam Lander, astrofísico da Universidade de East Anglia em Norwich, Reino Unido, e coautor do livro papel. “Entender esse processo é um grande desafio para os teóricos, e agora o NICER e o SGR 1830 nos trouxeram uma visão muito mais direta de como a crosta se comporta sob estresse extremo”.
A equipe acha que essas observações revelam uma única região ativa onde a crosta se derreteu parcialmente, deformando-se lentamente sob estresse magnético. Os três pontos quentes em movimento provavelmente representam locais onde os loops coronais – semelhantes aos arcos brilhantes e brilhantes de plasma vistos no Sol – se conectam à superfície. A interação entre os loops e o movimento crustal impulsiona o comportamento de deriva e fusão.
“Mudanças na forma do pulso, incluindo a diminuição do número de picos, foram vistas anteriormente apenas em algumas observações de ‘instantâneo’ amplamente separadas no tempo, então não havia como rastrear sua evolução”, disse Zaven Arzoumanian, líder científico do NICER em Goddard. . “Tais mudanças podem ter ocorrido de repente, o que seria mais consistente com um campo magnético oscilante do que pontos quentes errantes.”
O NICER é uma Missão de Oportunidade de Astrofísica dentro do Programa Explorers da NASA, que oferece oportunidades de voo frequentes para investigações científicas de classe mundial a partir do espaço, utilizando abordagens de gerenciamento inovadoras, simplificadas e eficientes nas áreas de ciências da heliofísica e astrofísica. A Diretoria de Missão de Tecnologia Espacial da NASA apoia o componente SEXTANT da missão, demonstrando a navegação de naves espaciais baseada em pulsar.
Publicado em 11/03/2022 06h44
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