A astronomia é uma ciência dos extremos - o maior, o mais quente e o mais maciço. Hoje, o astrofísico Bryan Gaensler (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics) e colegas anunciaram que ligaram dois extremos da astronomia, mostrando que algumas das maiores estrelas do cosmos se tornam os ímãs mais fortes quando morrem.
"A fonte desses objetos magnéticos muito poderosos tem sido um mistério desde que o primeiro foi descoberto em 1998. Agora, pensamos que resolvemos esse mistério", diz Gaensler.
Os astrônomos baseiam suas conclusões em dados obtidos com o telescópio australiano Compact Array e Parkes, do CSIRO, na Austrália.
Um magnetar é um tipo exótico de estrela de nêutrons - uma bola de nêutrons do tamanho de uma cidade criada quando o núcleo de uma estrela maciça entra em colapso no final de sua vida útil. Um magnetar normalmente possui um campo magnético mais de um quadrilhão de vezes (um seguido por 15 zeros) mais forte que o campo magnético da Terra. Se um magnetar estivesse localizado a meio caminho da Lua, ele poderia apagar os dados de todos os cartões de crédito da Terra.
Os magnetares cospem explosões de raios X de alta energia ou raios gama. Pulsares normais emitem feixes de ondas de rádio de baixa energia. Apenas cerca de 10 magnetares são conhecidos, enquanto os astrônomos encontraram mais de 1500 pulsares.
“Tanto os pulsares de rádio quanto os magnetares tendem a ser encontrados nas mesmas regiões da Via Láctea, em áreas onde estrelas recentemente explodiram como supernovas”, explica Gaensler. "A questão foi: se eles estão localizados em lugares semelhantes e nascem de maneiras semelhantes, por que eles são tão diferentes?"
Pesquisas anteriores sugeriram que a massa da estrela progenitora original pode ser a chave. Trabalhos recentes de Eikenberry et al (2004) e Figer et al (2005) sugeriram essa conexão, com base na descoberta de magnetares em aglomerados de estrelas massivas.
"Os astrônomos pensavam que estrelas realmente massivas formavam buracos negros quando morriam", diz o Dr. Simon Johnston (Instalação Nacional do Telescópio CSIRO Austrália). "Mas, nos últimos anos, percebemos que algumas dessas estrelas poderiam formar pulsares, porque elas passam por um rápido programa de perda de peso antes de explodirem como supernovas".
Essas estrelas perdem muita massa soprando-a em ventos que são como o vento solar do sol, mas muito mais fortes. Essa perda permitiria que uma estrela muito massiva formasse um pulsar quando morresse.
Para testar essa idéia, Gaensler e sua equipe investigaram um magnetar chamado 1E 1048.1-5937, localizado a aproximadamente 9.000 anos-luz de distância na constelação de Carina. Para pistas sobre a estrela original, eles estudaram o gás hidrogênio ao redor do magnetar, usando dados coletados pelo radiotelescópio CSIRO da Australia Telescope Compact Array e seu radiotelescópio Parkes de 64 m.
Ao analisar um mapa de gás hidrogênio neutro, a equipe localizou um buraco impressionante ao redor do magnetar. "As evidências apontam para este buraco como uma bolha esculpida pelo vento que fluía da estrela original", diz Naomi McClure-Griffiths (Instalação Nacional do Telescópio CSIRO Austrália), um dos pesquisadores que fez o mapa. As características do buraco indicam que a estrela progenitora deve ter cerca de 30 a 40 vezes a massa do sol.
Outra pista para a diferença pulsar / magnetar pode estar na rapidez com que as estrelas de nêutrons estão girando quando se formam. Gaensler e sua equipe sugerem que estrelas pesadas formarão estrelas de nêutrons girando até 500-1000 vezes por segundo. Essa rotação rápida deve alimentar um dínamo e gerar campos magnéticos super fortes. As estrelas normais de nêutrons nascem girando apenas de 50 a 100 vezes por segundo, impedindo que o dínamo funcione e deixando-as com um campo magnético 1000 vezes mais fraco, diz Gaensler.
"Um magnetar passa por uma transformação extrema cósmica e acaba muito diferente de seus primos menos pulsares por rádio-exótico", diz ele.
Se os magnetares realmente nasceram de estrelas massivas, é possível prever qual deve ser a taxa de natalidade, em comparação com a dos pulsares de rádio.
"Magnetares são os raros" tigres brancos "da astrofísica estelar", diz Gaensler. “Estimamos que a taxa de natalidade magnetar será apenas cerca de um décimo da dos pulsares normais. Como os magnetares também têm vida curta, os dez que já descobrimos podem ser quase tudo o que existe por aí. ”
O resultado da equipe será publicado na próxima edição do The Astrophysical Journal Letters.
Este comunicado de imprensa está sendo publicado em conjunto com o Australia Telescope National Facility da CSIRO.
Com sede em Cambridge, Massachusetts, o Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) é uma colaboração conjunta entre o Smithsonian Astrophysical Observatory e o Harvard College Observatory. Os cientistas da CfA, organizados em seis divisões de pesquisa, estudam a origem, evolução e destino final do universo.
Fonte original: Comunicado de imprensa da CfA
