Estrelas extremas podem ser a fonte de explosões misteriosas de radiação

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Imagine estrelas tão densas que apenas uma colher de sopa de seu material poderia pesar tanto quanto o Monte Everest. Assim são as estrelas de nêutrons – resultado do colapso de estrelas massivas. 

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Um novo estudo, publicado este mês na revista Nature Astronomy, revela que tipos diferentes desses objetos se comportam de maneira semelhante. E por que essa descoberta é tão interessante? Porque pode fornecer pistas sobre algo que intriga os cientistas: as misteriosas explosões de radiação conhecidas como rajadas rápidas de rádio (FRBs).

Resumidamente:

• As rajadas rápidas de rádio foram notadas pela primeira vez em 2007;
• Desde então, muitos estudos tentam entender o seu mecanismo e descobrir sua origem;
• Uma nova pesquisa sugere que a fonte está nos magnetares, estrelas de nêutrons com campos magnéticos extremamente fortes.

O estudo foi conduzido por um grupo de cientistas do Instituto Max Planck de Radioastronomia (MPIfR), na Alemanha, e da Universidade de Manchester, no Reino Unido. Eles observaram que os magnetares compartilham uma relação entre a estrutura dos pulsos de rádio que emitem e sua velocidade de rotação com outras estrelas de nêutrons, chamadas de “rádio-altas”.

Essa descoberta aponta para uma “escala universal” entre os diferentes tipos de estrelas de nêutrons. Basicamente, isso significa que os processos dentro dessas estrelas podem estar relacionados à emissão desses sinais de rádio. Em termos simples, a estrutura dos sinais de rádio pode estar ligada à velocidade de rotação dessas estrelas extremamente densas.

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Mas, como as estrelas de nêutrons se formam?

Quando uma estrela massiva fica sem combustível para a fusão nuclear, ela entra em colapso. Esse colapso resulta em uma supernova, e o núcleo remanescente ultradenso se torna uma estrela de nêutrons. 

O colapso também faz com que essas estrelas girem rapidamente – algumas delas, até 700 vezes por segundo. As que emitem jatos de radiação em direção à Terra são chamadas de pulsares. Outras emitem explosões de ondas de rádio de forma mais irregular.

Durante esse colapso, os campos magnéticos dessas estrelas se tornam extraordinariamente poderosos, trilhões de vezes mais fortes do que o campo magnético da Terra. Algumas têm campos magnéticos ainda mais poderosos, ultrapassando limites até mil vezes maiores do que os de uma estrela de nêutron “normal”.

São os magnetares. Cerca de 30 deles são conhecidos pelos astrônomos, e aproximadamente seis foram vistos emitindo ondas de rádio. Isso levou os cientistas a acreditar que as FRBs podem vir desses corpos fora da nossa galáxia.

Os cientistas investigaram pulsos individuais desses magnetares com um poderoso radiotelescópio na Alemanha. Eles descobriram que os pulsares rápidos e os transientes de rádio têm estruturas de pulso muito semelhantes.

Essa ligação entre diferentes tipos de estrelas de nêutrons sugere que a origem dos pulsos de rádio pode ser a mesma para todas elas, o que ajudaria a explicar e até prever a natureza das até então misteriosas explosões de radiação.