Magnetares podem se rachar e se abrir com explosões de raios gama, sugere nova teoria

Uma ilustração mostra uma explosão em um magnetar (Imagem: © Centro Espacial Goddard da NASA)

Três vezes nos últimos 40 anos, explosões de raios gama gigantes bombardearam nosso lugar no espaço. Essas explosões gigantes não são perigosas e duram apenas um décimo de segundo. Mas estão descontroladamente desproporcionais aos raios de raios gama habituais que viajam pelo universo. Desde que a primeira das três explosões foi detectada em 5 de março de 1979, os astrônomos reduziram a fonte desses eventos incomuns: minúsculos magnetares, atacando com enorme energia após algum evento cataclísmico desconhecido. E agora os astrofísicos têm uma nova teoria sobre quais são esses eventos cataclísmicos.

Os magnetares são um tipo de estrela de neutrons – objetos superdensos que podem compensar o nosso sol, mas são aproximadamente do tamanho de uma cidade média. Todas as estrelas de nêutrons têm campos magnéticos intensos, mas, como relatado anteriormente, alguns são imensamente magnéticos – envoltos em linhas de campos magnéticos poderosos o suficiente para distorcer seu comportamento. Em um novo artigo, divulgado como uma versão preliminar do arXiv, uma equipe de astrônomos espanhóis argumenta que as instabilidades nos campos magnéticos poderiam abrir um magnetar abruptamente – fazendo com que ele descobrisse as intensas energias em suas entranhas. (O estudo ainda não foi revisado por pares).

Para chegar a essa conclusão, os físicos estudaram as equações que governam os campos magnéticos retorcidos em torno dos magnetares. Na maioria das vezes, esses campos são razoavelmente estáveis. Mas há um “ramo” de soluções para as equações que governam os campos magnéticos nos quais as soluções são instáveis. E essas instabilidades são catastróficas.

Campos instáveis ??rapidamente se endireitam, escreveram os pesquisadores, batendo em torno até encontrar uma nova configuração estável. Esse processo, descobriu, libera 30% da energia total do campo magnético através da crosta rígida da pequena estrela poderosa – na forma de ondas de energia magnética altas o suficiente para se estender por centenas de quilômetros. Essa energia induz um estresse mecânico poderoso na crosta dura de um quilômetro de um milímetro.

“Nossos resultados mostram que, para as forças típicas do campo magnético … a instabilidade é capaz de quebrar uma grande fração da crosta até a crosta interna”, escreveram os pesquisadores. “Para os maiores campos magnéticos, as tensões induzidas na crosta são suficientes para destruir toda a crosta.”

E todos os três magnetares que geraram chamas gigantes, apontaram, têm campos magnéticos anormalmente grandes.

Uma vez que uma crosta magnética se abre, eles escreveram, uma bola de fogo gigante explodirá em velocidade “ultrarelatavística”, ou uma fração significativa da velocidade da luz. Todo o processo levaria menos de um segundo e, da Terra, o que veríamos seria uma daquelas gigantescas explosões de raios gama que os astrônomos vêm detectando desde 1979.


Publicado em 27/08/2019

Artigo original: https://www.livescience.com/weird-neutron-star-x-ray-pulse-figured-out.html


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