Cientistas podem finalmente ter decodificado os estranhos sinais emitidos pelos pulsares

Os astrônomos que estudam pulsares podem ter finalmente desvendado por que esses misteriosos objetos enviam diferentes tipos de sinais.

 

Graças a imagens do Observatório Chandra de raios X da NASA, uma nova análise de dois pulsares muito contrastantes mostra que as emissões de energia dos pulsares só podem ser visíveis a partir de certos ângulos – o que poderia explicar um mistério que deixou os cientistas intrigados até agora.

 

Os pulsares são um tipo de estrela de nêutrons: um núcleo extremamente denso de matéria sobre uma estrela maciça que explodiu em supernova. O que os define, além de outras estrelas de nêutrons, são suas pulsantes emissões de ondas de rádio – um feixe de radiação eletromagnética que gira rapidamente em torno de um pulsar muito parecido com a luz de um farol.

 

Enquanto pulsares foram por muito tempo categorizados pela emissão de ondas de rádio, mais recentemente, os pesquisadores descobriram que alguns pulsares também geram um tipo diferente de sinal de energia – raios gama – e a distinção intriga os astrônomos há quase uma década.

 

“Uma das principais ideias aqui é que as diferenças de pulso têm muito a ver com a geometria – e também dependem de como o spin do pulsar e os eixos magnéticos estão orientados em relação à linha de visão”, disse a pesquisadora Bettina Posselt da Pennsylvania State University.

 

Uma das maneiras que os cientistas podem estudar os pulsares é rastreando o que é chamado de nebulosa de vento de pulsar: nuvens de partículas energéticas que formam anéis que se estendem até as estruturas de cauda, enquanto giram fora do pulsar. Graças ao observatório de raios X de Chandra, os cientistas podem agora estudar esse fenômeno, que nos ajuda a entender os diferentes tipos de atividade magnética que os pulsares exibem – e também por que apenas detectamos certas emissões deles.

 

“Este é um dos resultados mais bonitos do nosso estudo”, diz um membro da equipe, o físico Roger W. Romani da Universidade de Stanford. “Ao tornar visível a estrutura 3D desses ventos, mostramos como se pode rastrear o plasma injetado pelo pulsar no centro”.

 

Dois tipos muito divergentes de nebulosas de vento de pulsar podem ser vistas nos pulsares Geminga – que está a aproximadamente 800 anos-luz da Terra – e BO355 + 54, que fica a cerca de 3.300 anos-luz de distância. No caso de Geminga, você pode ver que o pulsar tem três caudas distintas que compõem suas nebulosas. Destas, as duas caudas longas são chamadas caudas laterais e são consideradas ser as que giram fora dos polos magnéticos de Geminga. Essas caudas laterais estendem-se por mais de meio ano-luz de Geminga, enquanto uma terceira, também emana o pulsar.

Os pesquisadores pensam que o posicionamento dos polos da Geminga explica por que só detectamos raios gama do pulsar na Terra, e não as emissões de rádio. “As caudas parecem nos dizer por que isso acontece”, diz Posselt. “Para Geminga, nós vemos os pulsos brilhantes de raios gama e a borda da nebulosa do vento pulsar, mas os feixes de rádio perto dos jatos apontam para os lados e permanecem invisíveis”.

 

Em contraste, a BO355 + 54 tem suas ondas de rádio apontadas para a Terra, que é como nós podemos detectá-las – mesmo que não possamos detectar seus raios gama. “Para B0355 + 54, um jato aponta quase para nós e detectamos os pulsos de rádio brilhantes, enquanto a maior parte da emissão de raios gama é dirigida o plano do céu e sem passar pela Terra”, diz um membro da equipe, Oleg Kargaltsev de Universidade George Washington.

 

Os resultados foram relatados no The Astrophysical Journal.

[ Science Alert ] [ Foto: Reprodução / Science Alert ]