A primeira explosão magnetar detectada em outra galáxia foi rastreada até sua casa

Uma explosão gigante de um magnetar (ilustrado), um remanescente estelar denso e altamente magnetizado, foi captado por telescópios espaciais e rastreado de volta à sua galáxia em abril de 2020.

NASA GODDARD SPACE FLIGHT CENTER, CHRIS SMITH / USRA / GESTAR


Pela primeira vez, os astrônomos avistaram definitivamente um magnetar flamejante em outra galáxia.

Acredita-se que esses corpos estelares ultramagnéticos sejam responsáveis por algumas das explosões de mais alta energia no universo próximo. Mas até essa explosão, ninguém poderia provar, os astrônomos relataram em 13 de janeiro no encontro virtual da American Astronomical Society e em artigos na Nature and Nature Astronomy.

Astrônomos viram magnetares cintilantes na Via Láctea, mas eles são tão brilhantes que é impossível dar uma boa olhada neles. Possíveis vislumbres de magnetares flamejantes em outras galáxias também podem ter sido vistos antes. Mas ?os outros foram todos um pouco circunstanciais e não tão sólidos?, diz a astrofísica Victoria Kaspi, do McGill Space Institute em Montreal, que não esteve envolvida na nova descoberta. “Aqui você tem algo que é tão indiscutível, é tipo, ok, é isso. Não há mais dúvidas.”

O primeiro sinal do magnetar chegou como uma explosão de raios-X e raios gama em 15 de abril. Cinco telescópios no espaço, incluindo o Telescópio Espacial Fermi Gamma-ray e o orbital Mars Odyssey, observaram a explosão, dando aos cientistas informações suficientes para rastreá-la em sua fonte: a galáxia NGC 253, ou a galáxia do Escultor, a 11,4 milhões de anos-luz de distância.

No início, os astrônomos pensaram que a explosão era um tipo de explosão cataclísmica chamada de explosão curta de raios gama, ou GRB, que normalmente é causada pela colisão de estrelas de nêutrons ou outros eventos cósmicos destrutivos.

Mas o sinal parecia estranho por um curto GRB: aumentou para o brilho máximo rapidamente, dentro de dois milissegundos, diminuiu por mais 50 milissegundos e parecia ter terminado em cerca de 140 milissegundos. À medida que o sinal diminuía, alguns dos telescópios detectaram flutuações na luz que mudaram mais rápido do que um milissegundo.

GRBs curtos típicos que resultam de uma colisão de estrelas de nêutrons não mudam assim, disse o astrofísico Oliver Roberts, da Universities Space Research Association em Huntsville, Alabama. Mas magnetares flamejantes em nossa própria galáxia mudam, quando o ponto brilhante onde o clarão foi emitido entra e sai de vista conforme o magnetar gira.

Então, surpreendentemente, o telescópio Fermi captou raios gama com energias superiores a um gigaeletronvolt, chegando quatro minutos após a explosão inicial. Não há como as fontes conhecidas de GRBs curtos fazerem isso.

“Nós descobrimos um magnetar disfarçado em uma galáxia próxima e o desmascaramos”, disse o astrofísico Kevin Hurley, da Universidade da Califórnia, Berkeley, em uma coletiva de imprensa em 13 de janeiro.

Um magnetar flamejante enviou uma explosão de luz (magenta) e partículas (ciano) zunindo pelo espaço, como mostrado nesta animação. Os astrônomos acham que a interação entre essas partículas e o ambiente ao redor do magnetar pode ajudar a explicar a aparência estranha da explosão.

Os pesquisadores acham que a erupção foi desencadeada por um grande terremoto, mil trilhões de trilhões, ou 1027, vezes maior que o terremoto de magnitude 9,5 registrado no Chile em 1960. ?Eu sou da Califórnia, e aqui nós definitivamente chamaríamos isso o Grande, ?Hurley diz. O terremoto levou o magnetar a liberar uma bolha de plasma que se afastou quase à velocidade da luz, emitindo raios gama e raios-X pelo caminho.

A descoberta sugere que pelo menos alguns sinais que parecem GRBs curtos são, na verdade, de chamas magnetares, como os astrônomos há muito suspeitavam. Isso também significa que três eventos anteriores que os astrônomos sinalizaram como possíveis labaredas magnetares provavelmente foram na verdade os corpos estelares magnetizados, dando aos astrônomos uma população de labaredas magnetares para comparar entre si.

A descoberta pode ter implicações empolgantes para rajadas de rádio rápidas, outro sinal cósmico misterioso que tem feito os astrônomos coçarem a cabeça por mais de uma década. Várias linhas de evidência conectam rajadas de rádio rápidas a magnetares, incluindo outro sinal vindo de dentro da Via Láctea que coincidentemente também chegou em abril de 2020.

“Essa [descoberta] deu crédito extra para rajadas de rádio rápidas sendo [de] magnetares”, diz Kaspi, embora ainda haja problemas com essa teoria.

Kaspi comparou a frequência aparente de explosões magnetares em outras galáxias com a frequência de explosões de rádio rápidas e descobriu que as taxas são semelhantes. ?Isso argumenta que, na verdade, a maioria ou todas as rajadas de rádio rápidas podem ser magnetares?. Não acho que ainda seja a solução total ?, mas é um bom passo, diz ela.


Publicado em 21/01/2021 17h38

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