⚡ Os pulsares são muito mais ricos do que se pensava

Núcleos de estrelas mortas em rotação rápida, os pulsares, parecem emitir sinais de rádio não apenas a partir de seus polos, mas também de suas regiões externas. Esta riqueza de emissões contradiz o conhecimento estabelecido há décadas.

Esses pulsares são o que chamamos de estrelas de nêutrons, os resíduos ultra-densos de estrelas massivas que terminaram suas vidas. Ao entrarem em colapso, elas desenvolvem campos magnéticos extremamente poderosos. Ao girarem sobre si mesmas a velocidades que podem atingir várias centenas de rotações por segundo, elas emitem feixes de radiação que varrem o espaço, como um farol.


Um grupo de cientistas estudou as observações de rádio de aproximadamente 200 pulsares de rotação muito rápida, confrontando-as com dados coletados em raios gama. Eles descobriram que, para um terço desses objetos, as ondas de rádio provinham de duas ou mais zonas ao redor da estrela. Em contraste, apenas 3% das estrelas de nêutrons que giram mais lentamente mostram um comportamento comparável, o que destaca uma especificidade ligada à velocidade de rotação.

A concordância entre os pulsos de rádio e as emissões gama detectadas pelo telescópio espacial Fermi da NASA mostra que esses dois tipos de radiação compartilham uma fonte comum, longe dos polos. Esta observação indica que os pulsares produzem ondas de rádio tanto perto de seus polos, o que já se sabia, quanto dentro de uma 'folha de corrente' de partículas carregadas, uma estrutura turbilhonante localizada a uma distância maior do astro.

Esta descoberta facilita a detecção dos pulsares de milissegundos, pois suas ondas de rádio são emitidas por um leque de direções mais amplo, e não mais apenas em um cone estreito a partir dos polos. Consequentemente, um pulsar não precisa mais estar perfeitamente alinhado com a Terra para ser captado por meio de suas emissões de rádio, o que constitui uma vantagem para os projetos que utilizam redes de pulsares, especialmente para a medição de ondas gravitacionais.

Um importante problema físico ainda precisa ser resolvido: por qual processo esses pulsos de rádio são criados tão longe da estrela de nêutrons, em ambientes turbulentos? Compreender esse mecanismo é fundamental para explorar plenamente esses objetos como instrumentos de alta precisão em astrofísica, como lembraram os autores em seu estudo publicado nas Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

A formação das estrelas de nêutrons

As estrelas de nêutrons nascem do fim violento de estrelas massivas. Quando uma estrela com várias vezes a massa do Sol esgota seu combustível nuclear, ela não pode mais contrarrestar sua própria gravidade. Seu núcleo então entra em colapso sobre si mesmo, desencadeando uma explosão espetacular chamada supernova.

Esse colapso comprime a matéria a um grau inédito, gerando um objeto tão concentrado que uma simples colher de sua substância pesaria milhões de toneladas na Terra. A pressão é tão grande que os elétrons e os prótons se fundem para formar nêutrons, daí o nome estrela de nêutrons.

Esse fenômeno também gera campos magnéticos de uma intensidade rara, entre os mais fortes conhecidos. A rotação da estrela acelera durante o colapso, seguindo um princípio semelhante ao de um patinador que encolhe os braços para girar mais rápido, o que pode levar a velocidades de várias centenas de rotações por segundo.

Essas características fora do comum fazem das estrelas de nêutrons ambientes únicos para estudar a física em condições impossíveis de reproduzir em laboratório. Sua observação ajuda a testar as teorias sobre a matéria muito densa e as forças fundamentais.