Uma colaboração científica global usando dados do telescópio NICER (Neutron star Interior Composition Explorer) da NASA a bordo da Estação Espacial Internacional descobriu surtos de raios X que acompanham as explosões de rádio do pulsar situado na Nebulosa do Caranguejo.
© Hubble (Nebulosa do Caranguejo)
A descoberta mostra que estes surtos, chamados pulsos gigantes de rádio, liberam muito mais energia do que se suspeitava anteriormente. Um pulsar é um tipo de estrela de nêutons que gira rapidamente, o núcleo esmagado - do tamanho de uma cidade - de uma estrela que explodiu como uma supernova.
Uma estrela de nêutrons jovem e isolada pode girar dezenas de vezes por segundo, e o seu campo magnético circundante alimenta feixes de ondas de rádio, luz visível, raios X e raios gama. Se estes feixes passarem pela perspetiva da Terra, notam-se pulsos de emissão semelhantes aos de um relógio, sendo o objeto classificado como um pulsar.
Dos mais de 2.800 pulsares catalogados, o pulsar da Nebulosa do Caranguejo é um dos poucos que emite pulsos gigantes de rádio, que ocorrem esporadicamente e podem ser centenas a milhares de vezes mais brilhantes do que os pulsos regulares. Após décadas de observações, apenas o pulsar da Nebulosa do Caranguejo demonstrou aumentar os seus pulsos gigantes de rádio com emissão de outras partes do espectro.
O novo estudo analisou a maior quantidade de dados simultâneos de raios X e rádio já recolhidos de um pulsar, estendendo por um fator de milhares a faixa de energia observada associada a este fenômeno.
Localizado a cerca de 6.500 anos-luz de distância na direção da constelação de Touro, a Nebulosa do Caranguejo e o seu pulsar formaram-se numa supernova cuja luz atingiu a Terra em julho de 1054.
A estrela de nêutrons gira 30 vezes por segundo, e em comprimentos de onda de raios X e rádio está entre os pulsares mais brilhantes do céu. Entre agosto de 2017 e agosto de 2019, astrônomos usaram o NICER para observar repetidamente o pulsar da Nebulosa do Caranguejo em raios X a energias de até 10.000 eV (elétrons-volt), ou milhares de vezes a energia da luz visível.
Enquanto o NICER observava, a equipe também estudava o objeto usando pelo menos um de dois radiotelescópios terrestres no Japão, a antena de 34 metros do Centro Espacial Kashima e a antena de 64 metros do Centro Espacial Usuda da JAXA (a agência espacial japonesa), ambos operando na frequência de 2 gigahertz.
Foram captadas atividade durante 3,7 milhões de rotações do pulsar e cerca de 26.000 pulsos gigantes de rádio. Os pulsos gigantes explodem rapidamente, atingindo milionésimos de segundo, e ocorrem de forma imprevisível. No entanto, quando ocorrem, coincidem com as pulsações regulares tipo-relógio do pulsar.
Os astrônomos combinaram todos os dados de raios X que coincidiam com os pulsos gigantes de rádio, revelando um aumento de raios X de cerca de 4% que ocorreu em sincronia com eles. É notavelmente semelhante ao aumento de 3% na luz visível também associada ao fenômeno, descoberto em 2003.
Em comparação com a diferença de brilho entre os pulsares regulares do Caranguejo e os gigantes, estas mudanças são notavelmente pequenas e representam um desafio que os modelos teóricos têm de explicar. Assim sendo, sugere-se que os pulsos gigantes são uma manifestação de processos subjacentes que produzem emissões que abrangem o espetro eletromagnético, do rádio aos raios X. E como os raios X têm milhões de vezes a "força" das ondas de rádio, mesmo um aumento modesto representa uma grande contribuição de energia.
Os pesquisadores concluíram que a energia total emitida associada a um pulso gigante é dezenas a centenas de vezes maior do que a estimada anteriormente apenas a partir de dados no rádio e no visível.
"Ainda não entendemos como ou onde os pulsares produzem a sua emissão complexa e abrangente, e é gratificante ter contribuído com outra peça do puzzle de vários comprimentos de onda destes objetos fascinantes," disse o cientista Teruaki Enoto do RIKEN, Japão.
O novo estudo foi publicado na revista Science.
Fonte: NASA
Nenhum comentário:
Postar um comentário