💫 Como um pulsar de milissegundo enganou os astrônomos durante anos?

As estrelas de nêutrons, esses cadáveres estelares ultra-densos, continuam a surpreender os cientistas. Uma equipe internacional utilizou o telescópio espacial IXPE da NASA para estudar o PSR J1023+0038, um pulsar de milissegundo em interação com uma estrela companheira. Contrariamente às expectativas, os raios X não provêm do disco de acreção, mas de um vento de partículas ejetado pelo próprio pulsar.


Este pulsar particular alterna entre dois estados distintos, atraindo às vezes matéria de sua estrela vizinha, outras vezes emitindo ondas de rádio. Essa dualidade o torna um objeto de estudo privilegiado para compreender a evolução das estrelas de nêutrons em sistemas binários. As observações polarimétricas do IXPE permitiram determinar que os raios X e a luz visível compartilham a mesma polarização, indicando uma origem comum.

Os pesquisadores compararam os dados do IXPE com os do Very Large Telescope do ESO no Chile. Essa colaboração revelou que o vento do pulsar, uma mistura de partículas aceleradas a velocidades próximas à da luz, é responsável pelas emissões de raios X. Essa descoberta questiona os modelos anteriores que atribuíam essas radiações ao disco de acreção.

Este estudo abre novas perspectivas sobre a compreensão dos mecanismos físicos em ação em sistemas binários contendo pulsares. As estrelas de nêutrons, embora provenientes de estrelas mortas, continuam a iluminar o Universo de maneira inesperada. As futuras observações do IXPE prometem outras revelações sobre esses objetos cósmicos extremos.

O que é um pulsar de milissegundo?

Um pulsar de milissegundo é uma estrela de nêutrons que gira sobre si mesma centenas de vezes por segundo. Esses objetos são frequentemente encontrados em sistemas binários, onde roubam matéria de uma estrela companheira.

Essa matéria, ao cair sobre o pulsar, transfere energia e acelera sua rotação. O processo pode durar bilhões de anos, até que o pulsar atinja velocidades de rotação incrivelmente elevadas.

Os pulsares de milissegundo emitem feixes de radiação a partir de seus polos magnéticos. Como um farol cósmico, esses feixes varrem o espaço e podem ser detectados da Terra na forma de pulsos regulares.

Esses objetos são laboratórios naturais para estudar a física em condições extremas, impossíveis de recriar na Terra.

Como se mede a polarização da luz?

A polarização da luz é uma propriedade que descreve a orientação das vibrações de suas ondas eletromagnéticas. Ela pode revelar informações sobre os campos magnéticos e os processos físicos na origem da emissão luminosa.

Telescópios como o IXPE utilizam detectores especiais para medir essa polarização. Esses instrumentos são capazes de determinar em qual direção oscilam as ondas luminosas após atravessarem diferentes meios.

No caso dos raios X, a medição da polarização é particularmente difícil de realizar. Ela requer tecnologias avançadas, pois essas radiações de alta energia interagem diferentemente com a matéria em comparação com a luz visível.

Os dados de polarização permitem aos astrônomos mapear os campos magnéticos e compreender os mecanismos de aceleração de partículas no Universo.