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Astrônomos Estudam Em Todos Os Detalhes Uma Magnetar Impressionante

Em 2020, os astrônomos adicionaram um novo membro à família exclusiva de objetos exóticos, com a descoberta de uma magnetar. Novas observações feitas pelo Observatório de Raios-X Chandra da NASA, estão ajudando a conhecer em detalhe essa magnetar e agora os astrônomos têm pistas para dizer que esse objeto na verdade também é um pulsar, ou seja, emite pulsos regulares de luz.

As magnetars são um tipo de estrelas de nêutrons, um objeto incrivelmente denso feito praticamente de nêutrons empacotados num pequeno espaço, que se forma depois do colapso do núcleo de uma estrela massiva durante uma explosão de supernova.

O que separa as magnetars das estrelas de nêutrons é que elas também possuem os mais poderosos campos magnéticos conhecidos no universo. Só para você ter uma ideia, a intensidade do campo magnético do planeta Terra tem a intensidade aproximada de 1 Gauss, um imã de geladeira tem 100 Gauss. As magnetars têm um campo magnético na cada dos milhões de bilhões de Gauss. Se a gente conseguisse colocar uma magnetar numa distância equivalente a um sexto da distância entre a Terra e a Lua, a sua intensidade do campo magnético seria suficiente para apagar todas as informações contidas em todos os cartões de crédito da Terra.

No dia 12 de março de 2020, os astrônomos usaram o Swift da NASA e conseguiram detectar uma magnetar. Ela se tornou somente a trigésima primeira magnetar conhecida até hoje, por comparação, os astrônomos já conhecem cerca de 3000 estrelas de nêutrons.

Depois da descoberta, os astrônomos realizaram observações para tentar entender melhor a magnetar e descobriram que ela era especial por outras razões.

Primeiro, ela deve ser a magnetar mais jovem conhecida pelos astrônomos, com uma idade estimada em 500 anos. Essa idade é baseada em quão rapidamente a taxa de rotação está diminuindo com base no fato de que quando a estrela nasceu ela girava muito mais rápido.

Segundo, ela também gira mais rápido do que qualquer outra magnetar previamente conhecida, girando uma vez a cada 1.4 segundos.

Com um objeto desses descoberto era a hora de apontar o Chandra para essa magnetar, e os astrônomos fizeram isso menos de 1 mês depois da sua descoberta, obtendo assim a primeira imagem em alta resolução desse objeto em raios-X. Os dados do Chandra revelaram um fonte pontual onde a magnetar está localizada, e que é circundado por uma emissão mais difusa de raios-X, provavelmente causada pelo raio-X que é refletido na poeira localizada na vizinhança. Algumas dessas emissões difusas de raios-X também podem ter origem nos ventos soprados pela estrela de nêutrons.

Para você compreender um objeto astronômico na sua totalidade é preciso observar esse objeto em diferentes comprimentos de onda e assim ao fazer imagens compostas é possível ter uma melhor compreensão. A imagem composta mostrada aqui integra dos dados em infravermelho do WISE e do Spitzer da NASA, junto com os dados do Chandra. O Chandra mostra a magnetar em roxo, e a magnetar está localizada perto do plano da Vai Láctea a aproximadamente 21 mil anos-luz de distância da Terra.

Usando as ondas de rádio do VLA, os astrônomos conseguiram determinar que a magnetar também emite ondas de rádio. Isso implica que ela também tem propriedades similares a de um pulsar em rotação, um tipo de estrela de nêutrons que emite feixes de radiação que são detectados como pulsos repitidos de emissão enquanto o objeto gira. Somente 5 magnetars incluindo essa recém-descoberta possuem características parecidas com um pulsar, constituindo menos de 0.2% da população conhecida de estrela de nêutrons.

As observações feitas com o Chandra também forneceram apoio para a ideia geral de comportamento do objeto. Os astrônomos estudaram a eficiência da magnetar em converter energia a partir da diminuição da sua taxa de rotação em raios-X. Eles concluíram que essa eficiência é menor do que a eficiência normalmente encontrada nas magnetars e está mais de acordo com o intervalo encontrado em outros pulsares.

A explosão que criou uma magnetar dessa idade deve ter deixado para trás um campo de detritos detectável, o que chamamos de remanescente de supernova. Para procurar essa remanescente de supernova, os astrônomos usaram o Chandra, o Spitzer e o VLA. Com base nos dados do Spitzer e do VLA, eles conseguiram encontrar uma possível evidência para essa remanescente de supernova, mas numa distância relativamente grande da magnetar. Para cobrir essa distância a magnetar deve ter viajado a velocidades que excedem as velocidades das estrelas de nêutrons mais rápidas conhecidas, mesmo assumindo que ela seja mais velha do que o esperado, o que permitiria que ela tivesse mais tempo para cobrir essa distância. Todas essas características fazem dessa magnetar um objeto realmente interessante de ser estudado.

Fonte:

https://chandra.harvard.edu/photo/2021/j1818/

Sérgio Sacani

Formado em geofísica pelo IAG da USP, mestre em engenharia do petróleo pela UNICAMP e doutor em geociências pela UNICAMP. Sérgio está à frente do Space Today, o maior canal de notícias sobre astronomia do Brasil.

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