Astrônomos descobrem fonte de rádio de rotação lenta que “não deveria existir”: WebCuriosos
À medida que a estrela gira, estes feixes passam pela Terra e produzem pulsos periódicos de ondas de rádio, muito parecidos com um farol cósmico. Esse comportamento lhes rendeu o nome de “pulsares”.
Os pulsares normalmente giram incrivelmente rápido, muitas vezes completando uma rotação completa em apenas alguns segundos – ou até menos. Nos últimos três anos, surgiram alguns objetos misteriosos que emitem pulsos de rádio periódicos em intervalos muito mais lentos, o que é difícil de explicar com o nosso conhecimento atual das estrelas de nêutrons.
Numa nova investigação, encontrámos o farol cósmico mais lento de sempre – um que gira uma vez a cada 6,5 horas. Esta descoberta, publicado em Astronomia da Naturezaultrapassa os limites do que pensávamos ser possível.
Nosso farol lento também está alinhado com a Terra de uma forma que nos permite ver pulsos de rádio de ambos os pólos magnéticos. Este fenómeno raro é o primeiro em objetos que giram tão lentamente e oferece uma nova janela sobre como estas estrelas funcionam.
Um objeto que não deveria existir?
Descobrimos o objeto, denominado ASKAP J1839-0756, usando o radiotelescópio ASKAP do CSIRO, localizado no país de Wajarri Yamaji, na Austrália Ocidental.
Durante uma observação de rotina, o ASKAP J1839-0756 se destacou porque nenhum objeto anteriormente conhecido havia sido identificado em sua posição. Sua emissão de rádio apareceu como uma explosão esmaecida, com seu brilho caindo 95% em apenas 15 minutos.
A princípio, não tínhamos ideia de que a fonte emitia pulsos de rádio periódicos. Apenas uma única explosão foi detectada durante a observação inicial.
Para descobrir mais, conduzimos mais observações com o ASKAP, bem como com o Australia Telescope Compact Array do CSIRO no país Kamilaroi em Narrabri, NSW, e com o altamente sensível radiotelescópio MeerKAT na África do Sul.
Uma longa observação ASKAP revelou eventualmente dois pulsos separados por 6,5 horas, confirmando a natureza periódica da fonte.
Mas aqui está a verdadeira surpresa: de acordo com o que sabemos sobre estrelas de nêutrons, ASKAP J1839-0756 nem deveria existir.
Estrelas de nêutrons emitem pulsos de rádio convertendo sua energia rotacional em radiação. Com o tempo, eles perdem energia e ficam mais lentos.
A teoria padrão diz que quando a rotação de uma estrela de nêutrons diminui além de um certo ponto (cerca de uma rotação por minuto), ela deve parar de emitir pulsos de rádio por completo. No entanto, aqui está o ASKAP J1839-0756, iluminando o cosmos em um ritmo lento de uma rotação a cada 6,5 horas.
Uma história de dois pólos
A maioria dos pulsares, os primos de rotação mais rápida do ASKAP J1839-0756, são como lanternas unilaterais. O eixo em torno do qual giram está estreitamente alinhado com o eixo do seu campo magnético, o que significa que só vemos flashes de um pólo magnético.
Mas em cerca de 3% dos pulsares, os eixos rotacional e magnético estão quase perpendiculares um ao outro, o que nos permite ver pulsos de ambos os pólos. Esses raros flashes duplos, chamados interpulsos, fornecem uma janela única para a geometria e o campo magnético da estrela.
Se os eixos magnéticos e rotacionais de um pulsar ficam mais ou menos alinhados à medida que ele desacelera, ainda é uma questão em aberto.
O interpulso do ASKAP J1839-0756 poderia fornecer pistas para esta questão. Cerca de 3,2 horas após o seu pulso principal, ele emite um pulso mais fraco com propriedades diferentes, sugerindo fortemente que estamos vendo luz de rádio do pólo magnético oposto.
Esta descoberta faz do ASKAP J1839-0756 o primeiro slowpoke da sua classe a emitir interpulsos e levanta grandes questões sobre como tais objetos funcionam.
Magnetar ou algo novo?
Então, o que está alimentando esta anomalia cósmica? Uma possibilidade é que seja um magnetar – uma estrela de nêutrons com um poderoso campo magnético que faz com que os ímãs mais poderosos da Terra pareçam pesos-penas.
Os magnetares geram pulsos de rádio através de um mecanismo diferente, o que pode permitir que continuem brilhando mesmo em taxas de rotação mais lentas. Mas mesmo os magnetares têm limites, e os seus períodos são geralmente medidos em segundos, não em horas.
A única exceção é um magnetar denominado 1E 161348-5055, que tem um período de 6,67 horas. No entanto, ele emite apenas raios X e nenhum pulso de rádio.
Poderia ASKAP J1839-0756 ser algo completamente diferente? Alguns astrônomos se perguntam se objetos semelhantes pode ser anãs brancas – os núcleos restantes de estrelas menos massivas.
As anãs brancas giram muito mais lentamente do que as estrelas de nêutrons, mas nenhuma anã branca isolada foi observada emitindo pulsos de rádio. E até agora, nenhuma observação noutros comprimentos de onda encontrou evidências de uma anã branca neste local do céu.
Um quebra-cabeça cósmico
Qualquer que seja o ASKAP J1839-0756, está claro que este objeto está reescrevendo o livro de regras. A sua estranha combinação de rotação lenta, pulsos de rádio e interpulsos está a forçar os astrónomos a repensar os limites do comportamento das estrelas de neutrões e a explorar novas possibilidades para o que está no cerne deste enigma.
A descoberta do ASKAP J1839-0756 é um lembrete de que o universo adora nos surpreender, especialmente quando pensamos que já descobrimos tudo. À medida que continuamos a monitorizar este objeto misterioso, iremos descobrir mais segredos.
Manisha Calebprofessor sênior de astrofísica, Universidade de Sydney e Yu Wing Joshua LeeDoutorando em Radioastronomia, Universidade de Sydney
Este artigo foi republicado de A conversa sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.
