Crédito de imagem: ESA
Usando o observatório espacial de raios-X XMM-Newton, os astrônomos da Agência Espacial Europeia fizeram a primeira medição direta do campo magnético de uma estrela de nêutrons. Uma estrela de nêutrons é um objeto muito denso, com a massa de uma estrela grande compactada em um raio de apenas 20 a 30 km, e previa-se que eles tivessem campos magnéticos muito fortes que agiam como um freio, diminuindo sua rotação. Mas depois de observar uma estrela de nêutrons chamada 1E1207.4-5209 por mais de 72 horas com o XMM, os astrônomos descobriram que era 30 vezes mais fraca do que previam. O que causa a desaceleração desses objetos é mais uma vez um mistério.
Usando a sensibilidade superior do observatório de raios-X da ESA, XMM-Newton, uma equipe de astrônomos europeus fez a primeira medição direta do campo magnético de uma estrela de nêutrons.
Os resultados fornecem insights profundos sobre a física extrema das estrelas de nêutrons e revelam um novo mistério ainda a ser resolvido sobre o fim da vida dessa estrela.
Uma estrela de nêutrons é um objeto celeste muito denso que geralmente tem algo como a massa do nosso Sol compactada em uma pequena esfera de apenas 20 a 30 km de diâmetro. É o produto de uma explosão estelar, conhecida como supernova, na qual a maior parte da estrela é lançada no espaço, mas seu coração em colapso permanece na forma de uma bola quente e densa de nêutrons que gira a uma velocidade incrível.
Apesar de serem uma classe de objeto familiar, as próprias estrelas de nêutrons permanecem misteriosas. Estrelas de nêutrons são extremamente quentes quando nascem, mas esfriam muito rapidamente. Portanto, apenas alguns deles emitem radiação altamente energética, como raios-X. É por isso que eles são tradicionalmente estudados por meio de suas emissões de rádio, que são menos energéticas que os raios X e que geralmente parecem pulsar. Portanto, as poucas estrelas de nêutrons quentes o suficiente para emitir raios-X podem ser vistas por telescópios de raios-X, como o XMM-Newton da ESA.
Uma dessas estrelas de nêutrons é 1E1207.4-5209. Usando a observação XMM-Newton mais longa de sempre de uma fonte galáctica (72 horas), o professor Giovanni Bignami, do Center d'Etude Spatiale des Rayonnements (CESR), e sua equipe mediram diretamente a força de seu campo magnético. Isso a torna a primeira estrela de nêutrons isolada em que isso pode ser alcançado.
Todos os valores anteriores dos campos magnéticos das estrelas de nêutrons só podiam ser estimados indiretamente. Isso é feito por suposições teóricas baseadas em modelos que descrevem o colapso gravitacional de estrelas massivas, como aquelas que levam à formação de estrelas de nêutrons. Um segundo método indireto é estimar o campo magnético, estudando como a rotação da estrela de nêutrons diminui, usando dados de radioastronomia.
No caso de 1E1207.4-5209, essa medição direta usando XMM-Newton revela que o campo magnético da estrela de nêutrons é 30 vezes mais fraco que as previsões baseadas nos métodos indiretos.
Como isso pode ser explicado? Os astrônomos podem medir a velocidade com que as estrelas individuais de nêutrons desaceleram. Eles sempre assumiram que a "fricção" entre o campo magnético e o ambiente era a causa. Nesse caso, a única conclusão é que algo mais está atraindo a estrela de nêutrons, mas o que? Podemos especular que possa ser um pequeno disco de detritos de supernova ao redor da estrela de nêutrons, criando um fator de arrasto adicional.
O resultado levanta a questão de saber se 1E1207.4-5209 é único entre as estrelas de nêutrons ou é o primeiro de seu tipo. Os astrônomos esperam atingir outras estrelas de nêutrons com o XMM-Newton para descobrir.
Nota aos editores
Os raios X emitidos por uma estrela de nêutrons como 1E1207.4-5209 precisam passar pelo campo magnético da estrela de nêutrons antes de escapar para o espaço. No caminho, as partículas no campo magnético da estrela podem roubar alguns dos raios X de saída, transmitindo suas marcas indicadoras de espectro, conhecidas como 'linhas de absorção de ressonância de ciclotron'. É essa impressão digital que permitiu ao professor Bignami e sua equipe medir a força do campo magnético da estrela de nêutrons.
Fonte original: Comunicado de imprensa da ESA
