Falhas em estrela de nêutrons podem ajudar a descobrir origem de pulsos misteriosos

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Uma equipe internacional de pesquisadores encontrou falhas em uma estrela de nêutrons que podem revelar a origem de misteriosos pulsos de luz capazes de ofuscar o brilho de uma galáxia inteira – as chamadas rajadas rápidas de rádio (FRB). O objeto de análise está numa região próxima ao centro da Via Láctea e é altamente magnético, conhecido também como um magnetar.

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Sobre estrelas de nêutrons:

• As estrelas de nêutrons são resultantes da morte de estrelas massivas que ficaram sem combustível para sustentar a fusão de hidrogênio, gerando uma explosão de supernova que destrói suas camadas externas;
•  O que resta é o núcleo de uma estrela moribunda, que colapsa sob sua própria gravidade, formando um remanescente estelar que tem de uma a duas massas do Sol e cerca de 19 quilômetros de diâmetro;
• O diâmetro reduzido do remanescente estelar faz com que sua taxa de rotação aumente, com algumas estrelas de nêutrons podendo girar até 700 vezes por segundo;
• Além disso, o colapso também une as linhas do campo magnético, que se torna um dos mais poderosos do universo. 

A intensa energia magnética acaba transformando a energia rotacional em eletromagnética, que é emitida em pulsos, ou seja, um pulsar. O magnetar é muito semelhante a um pulsar, no entanto, com um campo magnético muito mais forte.

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Falhas na estrela de nêutrons

No novo estudo, publicada esta semana na revista Nature, os pesquisadores perceberam falhas no magnetar SGR 1935+2154 (SGR 1935), localizado a 30 mil anos-luz de distância da Terra. Utilizando o instrumento NICER (sigla em inglês para Explorador da Composição Interior de Estrelas de Nêutrons) a bordo da Estação Espacial Internacional (ISS) e o Telescópio Espectroscópico Nuclear (NuSTAR), eles puderam observar duas falhas separadas por nove horas.

Os astrônomos perceberam que essas falhas parecem ter acelerado enormemente a rotação do magnetar e que elas podem ajudar a entender o interior das estrelas de nêutrons e como esses objetos lançam os pulsos de luz misteriosos, conhecidos como “rajadas rápidas de rádio” (FRB), que duram apenas alguns segundos.

As falhas são mudanças abruptas na rotação da estrela. Cada breve observação nos permite medir a velocidade de rotação do magnetar, e percebemos que de repente a estrela estava girando mais rápido do que na observação anterior. Falhas são comumente observadas em pulsares e magnetares, mas estas são duas das maiores já vistas.

Sebastien Guillot, coautor do estudo, em resposta a Space.com

Os pesquisadores também perceberam que entre as duas falhas, um desses pulsos de luz foi lançado no espaço, e depois de ambos os saltos de aceleração, a estrela de nêutrons voltou a sua rotação normal.

Acredita-se que essa desaceleração é resultado de um vento magnetosférico forte que retira o momento angular do magnetar. Eles acreditam que esse vento também é o responsável pelo aumento da emissão de raios-x e por criar condições magnéticas certas para a ocorrência dos FRBs.

O momento exato da emissão do pulso de luz misterioso não foi observado pelos pesquisadores. Agora, eles esperam observar esse magnetar ou algum outro da Via Láctea lançando um FRB para que eles possam compreender melhor o fenômeno.