Uma das estrelas mais raras e misteriosas da galáxia acaba de ser vista se comportando de maneira estranha. O Swift J1818.0-1607 é um magnetar, e os astrônomos acabaram de gravá-lo emitindo pulsos de rádio.
Isso faz com que seja apenas o quinto magnetar já detectado emitindo pulsos de ondas de rádio … mas também o faz de maneira diferente dos outros quatro. O Swift J1818.0-1607 estava se comportando mais como um pulsar de rádio do que como um magnetar de rádio.
Um documento descrevendo o evento foi enviado para o servidor de pré-impressão arXiv e ainda está para ser revisado por pares. As observações podem ajudar os astrônomos a conectar os pontos entre essas duas classificações de estrelas mortas.
“Eu acho que é seguro chamá-lo de um elo perdido potencial”, disse o astrofísico Marcus Lower, da Universidade de Tecnologia de Swinburne.
“Nesta fase, ainda não sabemos muito sobre esse novo magnetar, mas há claras semelhanças entre ele e os pulsares de campo magnético alto”.
Magnetares são realmente estranhas pequenas bolas. Eles são uma subcategoria de estrelas de nêutrons, que são os restos de núcleo incrivelmente densos deixados para trás depois que uma estrela massiva se torna supernova.
O que destaca os magnetares são seus campos magnéticos incrivelmente poderosos. Não estamos falando de batatas pequenas aqui. Esses campos magnéticos são cerca de quatrilhões de vezes mais poderosos que os da Terra e mil vezes mais poderosos que os de uma estrela normal de nêutrons. E ainda não entendemos completamente como eles chegaram a esse ponto.
Eles também são muito raros. Até o momento, detectamos apenas cerca de 24 dessas estrelas extremas em nossa galáxia e, dessas, apenas algumas foram observadas emitindo ondas de rádio.
Os pulsares, por outro lado, são muito mais comuns – os astrônomos identificaram milhares. São estrelas de nêutrons que giram rapidamente e emitem jatos de radiação de rádio de seus pólos; quando esses jatos são orientados a passar pela Terra, pulsam, como um rápido farol cósmico, em escalas de tempo tão curtas quanto milissegundos.
Como os pulsares e os magnetares são uma espécie de estrela de nêutrons, espera-se que haja algum cruzamento entre eles, mas houve surpreendentemente pouco. Inicialmente, pensava-se que isso acontecesse porque o campo magnético era muito poderoso para suportar emissões de rádio semelhantes a pulsares.
Mais recentemente, no entanto, o pensamento mudou. Os astrônomos acreditam que a maioria dos magnetares está apenas na direção errada.
“A razão mais provável é que os raios de rádio simplesmente não cruzam nossa linha de visão”, explicou Lower. “Isso não é muito surpreendente, pois seus períodos de rotação lenta e a alta taxa de desaceleração ao longo do tempo os fazem ter raios de rádio muito estreitos quando comparados a outros pulsares”.
Isso nos leva de volta ao Swift J1818.0-1607. Em 12 de março de 2020, ele foi detectado sob uma explosão de raios gama pelo Telescópio de Alerta de Explosão anexado ao Observatório Swift. Observações de acompanhamento foram seguidas rapidamente, detectando emissão de raios-X pulsados.
Dois dias depois, a emissão de rádio foi detectada e a análise inicial descobriu que o Swift J1818.0-1607 é o pulsar de rotação mais rápido encontrado até hoje – e é provavelmente também o mais jovem, com apenas 240 anos ou mais.
Usando o radiotelescópio do Observatório Parkes na Austrália, Lower e sua equipe também fizeram observações. Eles gravaram a estrela por três horas e a encontraram emitindo ondas de rádio pulsadas, aparentemente não muito diferentes dos outros pulsares de rádio. Mas então eles examinaram mais de perto os dados.
“À primeira vista, os pulsos de rádio emitidos pelo Swift J1818.0-1607 parecem bastante semelhantes aos dos outros quatro magnetares de rádio. Eles são muito estreitos e, às vezes, compostos de várias explosões de milissegundos”, disse Lower.
“No entanto, quando analisamos a luminosidade dos pulsos em diferentes frequências de rádio, percebemos que houve uma queda drástica no brilho quando passamos de baixas para altas frequências. Embora isso seja semelhante a muitos pulsares de rádio comuns, é muito diferente de pulsos vistos de outros magnetares. Eles tendem a ter um brilho quase constante em todo o espectro de rádio “.
De fato, a explosão do rádio apresentava uma semelhança impressionante com um pulsar em particular. Em 2016, um pulsar de alto campo magnético chamado PSR J1119-6127 passou por uma explosão de rádio própria, e o espectro dessa explosão parecia muito semelhante ao espectro de Swift J1818.0-1607.
Além disso, Lower explicou, as duas estrelas exibiram um brilho de rádio semelhante – uma sugestão tentadora de que o mecanismo por trás das explosões de rádio poderia ser semelhante.
Também pode sugerir que pelo menos alguns magnetares possam evoluir a partir de pulsares. Não é claro como esse processo se desenrolará, mas há vários cenários. Uma desaceleração rápida na taxa de rotação pode fazer com que uma estrela de nêutrons exiba as propriedades de rotação de um magnetar. Como alternativa, uma estrela de nêutrons em colapso pode ter um campo magnético do tipo magnetar desde o início, mas está enterrada sob o material substituto da supernova e leva algum tempo para ressurgir.
Mais observações seriam necessárias para confirmar. Os magnetares são incrivelmente difíceis de detectar em primeiro lugar, portanto, expandir o catálogo é um desafio, mas agora sabemos que o Swift J1818.0-1607 se comporta dessa maneira, a estrela pode se tornar uma ponte sobre essa lacuna de conhecimento se pudermos estudá-lo para por mais tempo e com instrumentação mais sensível.
“O fato de as emissões de rádio deste magnetar não corresponderem exatamente às nossas expectativas em relação às observações de outros magnetares de rádio é bastante emocionante e mostra o quanto ainda temos ainda a aprender sobre esses objetos extremos”, disse Lower à ScienceAlert.
“Sua semelhança com pulsares mais mundanos abre uma série de questões sobre suas possíveis origens, como os magnetares evoluem ao longo do tempo e a validade de nossas suposições anteriores sobre emissão de rádio magnetar”.
Publicado em 01/05/2020 21h42
Artigo original:
- https://www.sciencealert.com/this-really-weird-star-magnets-like-a-magnetar-but-pulses-like-a-pulsar
Estudo original:
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