Desvendando o mistério cósmico: Pulsar lança projéteis de plasma para alternar entre estados de energia

Por , em 1.09.2023
Uma ilustração de um pulsar (à esquerda) retirando material de sua estrela companheira (Crédito da imagem: NASA/DOE/Fermi LAT Collaboration/AEI)

Os astrônomos resolveram o enigma de longa data sobre as rápidas flutuações entre estados de “alta” e “baixa” energia exibidas por um objeto cósmico peculiar, lançando projéteis de plasma a partir de sua órbita.

O objeto em foco é um pulsar, um tipo altamente magnético de estrela de nêutrons. Pulsares, semelhantes a outras estrelas de nêutrons formadas a partir do colapso de estrelas massivas, possuem densidade excepcional e geralmente giram rapidamente em torno de seus eixos. No entanto, ao contrário de seus homólogos, os pulsares emitem feixes intensos de radiação eletromagnética de seus polos, assemelhando-se ao pulso rítmico de um farol distante no espaço.

Denominado J1023, este pulsar tem intrigado os cientistas há uma década. Ele reside dentro de um sistema binário de estrelas localizado a aproximadamente 4.500 anos-luz de distância e tem uma órbita excepcionalmente próxima de sua estrela companheira. Em 2009, as observações iniciais de J1023 espelharam o comportamento de qualquer pulsar típico, exibindo pulsos eletromagnéticos regulares e constantes.

Em 2013, uma mudança significativa ocorreu. Em vez de emitir pulsos eletromagnéticos consistentes, o pulsar fez uma transição abrupta entre dois estados distintos: uma configuração de alta energia marcada pela emissão de raios-X, luz visível brilhante e luz ultravioleta, e um estado de baixa energia caracterizado por ondas de rádio mais longas e mais tênues. Notavelmente, essas transições aconteciam a cada poucos segundos.

Esse comportamento atípico do pulsar fascinou os astrônomos, pois diferia de qualquer comportamento de pulsar observado anteriormente. Após uma década de observações meticulosas, os pesquisadores acreditam agora que decifraram a causa subjacente desse fenômeno incomum.

Uma ilustração do pulsar J1023 sugando material de sua estrela companheira (Crédito da imagem: ESO/M. Kornmesser)

Devido à sua órbita excepcionalmente próxima de sua estrela companheira, as forças gravitacionais poderosas do J1023 começaram a extrair plasma da companheira. Esse plasma se acumula em um disco que circunda o pulsar, onde é rapidamente aquecido pelo intenso vento solar gerado pelo pulsar. Consequentemente, o sistema entra em um modo de alta energia. À medida que o J1023 gira, aglomerados de plasma aquecido são repentinamente e dramaticamente ejetados para o espaço, semelhantes a projéteis cósmicos. Esse evento desencadeia o retorno do pulsar a um modo de baixa energia em questão de segundos. Os resultados foram publicados em 30 de agosto no periódico Astronomy & Astrophysics.

Maria Cristina Baglio, autora principal do estudo e astrônoma da Universidade de Abu Dhabi em Nova York, descreveu esse ciclo como uma sequência de “eventos cósmicos extraordinários”. Embora os cientistas continuem estudando esse pulsar distinto, eles pretendem ficar atentos a ocorrências celestes semelhantes para determinar se o comportamento do J1023 é uma singularidade ou se representa um de muitos casos de remanescentes dinamicamente ativos de estrelas.

O fascinante fenômeno dos pulsares, estrelas de nêutrons extremamente magnéticas, continua a intrigar astrônomos e cientistas. Recentemente, um pulsar específico, conhecido como J1023, atraiu a atenção da comunidade científica devido a seu comportamento singular e misterioso.

Localizado a cerca de 4.500 anos-luz da Terra, J1023 reside em um sistema binário, orbitando em proximidade íntima com uma estrela companheira. Observações iniciais revelaram que o pulsar exibia o comportamento pulsante característico, irradiando pulsos regulares de radiação eletromagnética. No entanto, em 2013, algo notável aconteceu: J1023 começou a alternar abruptamente entre dois estados energéticos distintos. Em um estado de alta energia, o pulsar emitia raios-X e luz visível intensa, enquanto em um estado de baixa energia, irradiava ondas de rádio mais longas e menos intensas. [Live Science]

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