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set 12

O magnetar jovem em RCW 103 é o pulsar com o período mais lento já detectado até hoje

http://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/rcw103_0.jpg

Imagem de RCW 103. Créditos: em raios-X – NASA/CXC/Universidade de Amesterdão/N. Rea et al; no visível: DSS

Através da utilização do observatório de raios-X Chandra da NASA junto com outros observatórios de raios-X, os astrônomos encontraram evidências de um objeto que é provavelmente um dos pulsares (estrela de nêutrons em rotação) mais extremos, até então já detectado. A fonte de raios-X exibe propriedades de uma estrela de nêutrons altamente magnetizada, denominada magnetar, mas o seu período de rotação estimado é milhares de vezes mais longo do que qualquer outro pulsar já observado.

Há décadas os astrônomos já sabiam que existe uma fonte compacta e densa no centro de RCW 103, a nebulosa remanescente de uma explosão de supernova localizada a cerca de 9.000 anos-luz da Terra. A imagem em destaque mostra RCW 103 e a sua fonte central, conhecida oficialmente como 1E 161348-5055 (em termos curtos: 1E 1613), em três bandas de radiação raios-X detectadas pelo observatório espacial Chandra. Na imagem, a forma menos energética de raios-X assume tons vermelhos, a intermediária está em tons verdes e os raios-X mais energéticos são demonstrados em tons azuis. A brilhante fonte azulada de raios-X no meio de RCW 103 é o magnetar 1E 1613. Os dados de raios-X foram combinados com uma imagem ótica do recenseamento DSS (Digitized Sky Suvey).

Os observadores tinham previamente concordado que a fonte de raios-X 1E 1613 é uma estrela de nêutrons, as cinzas de uma estrela moribunda, um objeto extremamente denso criado pela supernova que produziu a nebulosa RCW 103. No entanto, a variação regular na intensidade da fonte de raios-X, com um período de aproximadamente seis horas e meia, representou um quebra-cabeças para os cientistas. Todos os modelos propostos tinham problemas para explicar esta periodicidade demasiadamente lenta. Contudo, as sugestões principais consistiam de:

  1. Uma estrela de nêutrons em rotação que gira extremamente devagar devido a um mecanismo não explicado; ou
  2. Uma estrela de nêutrons de rápida rotação que está em órbita de uma estrela normal em um sistema binário.

No dia 22 de junho de 2016, um dispositivo a bordo do observatório espacial SWIFT da NASA capturou a liberação de uma explosão breve de raios-X oriunda de 1E 1613. A detecção do SWIFT chamou a atenção dos astrônomos porque a fonte exibia flutuações intensas e extremamente rápidas, na escala dos milissegundos, semelhantes a outros magnetares conhecidos. Estes objetos exóticos possuem os mais poderosos campos magnéticos do Universo, trilhões de vezes mais poderosos que o do nosso Sol, os quais podem entrar em erupção emanando enormes quantidades de energia.

Tentando investigar em maior profundidade, um time de astrônomos liderado por Nanda Rea da Universidade de Amsterdam rapidamente pediu ajuda no acompanhamento do fenômeno para outros dois telescópios espaciais: o Observatório de raios-X Chandra da NASA e o NuSTAR (Nuclear Spectroscopic Telescope Array).

Assim, combinando novos dados deste trio de telescópios de alta energia com os dados do banco de dados do Chandra, SWIFT e do XMM-Newton da ESA, os astrônomos confirmaram que 1E 1613 tem as propriedades de um magnetar, tornando-se o 30º magnetar conhecido. Estas propriedades incluem as quantidades relativas de raios-X produzidos em diferentes energias e a forma como a estrela de nêutrons esfriou após a explosão de 2016 e após a outra ocorrida em 1999. A hipótese de sistema binário foi descartada porque novos dados mostram que a força da variação periódica em raios-X muda dramaticamente tanto com a energia dos raios-X como com o tempo. No entanto, este comportamento é típico para os magnetares.

No entanto, o mistério da rotação lenta permanecia. A fonte gira uma vez a cada 24.000 segundos (6,67 horas), de forma muito mais vagarosa que os magnetares mais lentos conhecidos até agora, cuja rotação situa-se na faixa de 10 segundos. Assim sendo, essa seria a estrela de nêutrons com a mais lenta rotação já detectada.

Os astrônomos esperam que uma estrela de nêutrons singular gire rapidamente logo após surgir em decorrência da explosão de supernova e que vá ficando mais lenta à medida que perde energia ao longo do tempo. No entanto, os pesquisadores estimam que o magnetar dentro de RCW 103 tenha cerca de ‘apenas’ 2.000 anos, tempo insuficiente para o pulsar abrandar para um período de 24.000 segundos via meios convencionais.

Embora ainda sejam incertas as razões pelas quais o magnetar 1E 1613 roda tão devagar, os cientistas têm algumas ideias. O cenário principal é que detritos da estrela progenitora que explodiu caíram de volta para as linhas do campo magnético em redor da estrela de nêutrons, fazendo-a girar mais lentamente com o tempo. Estão sendo feitas pesquisas buscando por outros magnetares de lenta rotação a fim de estudar essa ideia em maior nível de detalhes.

Outro time de cientistas, liderado por Antonino D’Aì do Instituto Nacional de Astrofísica em Palermo, Itália, acompanhou o magnetar 1E 1613 na faixa de frequências dos raios-X usando o SWIFT e na banda infravermelho próximo e no visível usando o telescópio de 2,2 metros do ESO em La Silla, Chile, para procurar qualquer contrapartida de baixa energia à explosão de raios-X. Eles também concluíram que 1E 1613 é um magnetar com um período de rotação extremamente lento.

O artigo descrevendo os resultados do time de Nanda Rea intitulado “Magnetar-like activity from the central compact object in the SNR RCW103” foi publicado em de 2 de setembro de 2016 em The Astrophysical Journal Letters. O artigo que descreve os achados do time de Antonino D’Aì intitulado “Evidence for the magnetar nature of 1E 161348-5055 in RCW 103” foi aceito para publicação na MNRAS (Monthly Notices da Sociedade Real Astronômica).

Fonte

NASA: Young Magnetar Likely the Slowest Pulsar Ever Detected

._._.

1607-04107v2-magnetar-like-activity-from-the-central-compact-object-in-the-snr-rcw103

1607-04264v3-evidence-for-the-magnetar-nature-of-1e-161348-5055-in-rcw-103

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