Muitos milhões ou bilhões de anos atrás, uma estrela gigantesca na constelação de Sagitário chamada J1808 ficou sem combustível, desabou com seu próprio peso e explodiu.
Explosões como essa são comuns no cosmos; os cientistas sabem que fazem parte de um processo que transforma sóis poderosos em estrelas de nêutrons murchas - as estrelas menores e mais densas do universo. O que os astrônomos têm intrigado sobre o J1808 hoje, no entanto, é o fato de que é ainda explodindo e aparentemente cobrindo nossa galáxia com algumas das mais intensas rajadas de luz já detectadas.
Em 20 de agosto de 2019, um telescópio especial de observação de estrelas de nêutrons a bordo da Estação Espacial Internacional (ISS) registrou uma explosão termonuclear no J1808 que explodiu todas as explosões anteriormente detectadas. A breve explosão de luz dos raios X piscou por apenas 20 segundos, mas liberou mais energia naquele tempo do que o sol da Terra libera em 10 dias, de acordo com um comunicado da NASA. Foi o flash de energia mais brilhante já registrado pelo telescópio, que entrou em operação em 2017.
"Essa explosão foi notável", disse Peter Bult, astrofísico do Goddard Space Flight Center da NASA e principal autor de um estudo recente sobre a explosão publicada no The Astrophysical Journal Letters, em comunicado. "Vemos uma mudança de brilho em duas etapas, que acreditamos ser causada pela ejeção de camadas separadas da superfície e outros recursos que nos ajudarão a decodificar a física desses eventos poderosos".
Uma parceria instável
O J1808 é um pulsar ou uma estrela de nêutrons que gira extremamente rápido e emite uma poderosa radiação eletromagnética de ambos os pólos. Estrelas como essa giram tão rapidamente (o J1808 completa cerca de 400 rotações a cada segundo) que os raios de energia em seus pólos parecem pulsar como luzes estroboscópicas toda vez que apontam para a Terra.
Semelhante a um buraco negro, a poderosa gravidade de uma estrela de nêutrons pode atrair constantemente grandes quantidades de matéria circundante que se acumulam em um vasto disco rodopiante na borda da estrela (isso é chamado de "disco de acreção"). Segundo os autores do novo estudo, o J1808 parece ter passado muito tempo sugando gás hidrogênio de um misterioso objeto celeste com o qual compartilha uma órbita binária. Esse objeto, maior que um planeta e menor que uma estrela, ganha o título cosmopolita "anã marrom".
A enorme explosão observada em 20 de agosto parece ser o resultado de uma longa relação unilateral entre o J1808 e seu parceiro marrom, escreveram os pesquisadores. A estrela de nêutrons parece ter sugado tanto hidrogênio de seu vizinho nos últimos anos que o gás se tornou um "mar" super hot e denso que começou a cair para dentro e revestir a superfície da estrela. O calor da estrela aqueceu tanto o mar que uma reação nuclear começou a ocorrer, fazendo com que os núcleos de hidrogênio se fundissem nos núcleos de hélio. Com o tempo, esse hélio recém-formado criou uma segunda camada de gás em torno da superfície da estrela, com vários metros de profundidade, escreveram os pesquisadores.
"Quando a camada de hélio tem alguns metros de profundidade, as condições permitem que os núcleos de hélio se fundam em carbono", disse o co-autor do estudo, Zaven Arzoumanian, também da NASA. "Então o hélio entra em erupção explosiva e lança uma bola de fogo termonuclear em toda a superfície do pulsar".
Os pesquisadores acreditam que a explosão de 20 de agosto ocorreu quando uma bola de fogo explodiu as camadas de hidrogênio e hélio ao redor da estrela em rápida sucessão, fazendo com que um flash duplo de energia de raios-X intensamente brilhante explodisse no espaço. (O J1808 e seu parceiro estão localizados a cerca de 11.000 anos-luz da Terra, o que é bem próximo, cosmicamente falando).
Essa interpretação da explosão se encaixa nas observações da ISS, mas deixa um detalhe importante de fora. Após os dois primeiros picos na energia dos raios X, o pulsar lançou uma terceira explosão levemente mais fraca que era cerca de 20% mais brilhante que a oscilação normal da estrela. Não está claro que tipo de mecanismo desencadeou essa explosão final de energia, disseram os pesquisadores.
