Pulsar é mil vezes mais brilhante que teoria diz ser possível

Redação do Site Inovação Tecnológica - 01/03/2017

Ilustração artística de um pulsar emissor de raios X. O material que flui da estrela companheira forma um disco ao redor da estrela de nêutrons que é truncado na borda da magnetosfera do pulsar.
[Imagem: NASA/Dana Berry]

Além das teorias

Astrônomos identificaram um pulsar que é mil vezes mais brilhante do que se pensava ser possível.

A luminosidade máxima dessa estrela giratória excede o chamado limite de Eddington, o máximo teórico estabelecido pelo equilíbrio entre a força da radiação que atua para fora e a força gravitacional que atua para dentro.

Como resultado, ela está consumindo material tão rápido que emite mais raios X do que qualquer outro corpo celeste similar. Ela é 10 vezes mais brilhante em raios X do que o registro anterior - em apenas um segundo, a estrela emite a mesma quantidade de energia liberada pelo nosso Sol em 3,5 anos.

De acordo com Gian Luca e seus colegas do Observatório Astronômico de Roma, esse brilho extremo só pode ser explicado se a estrela tiver um campo magnético muito complexo.

Fonte de raios X ultraluminosa

Pulsares são estrelas de nêutrons giratórias e magnetizadas que emitem pulsos regulares de radiação em dois feixes simétricos. Nos casos em que a estrela está devidamente alinhada com a Terra, esses feixes são captados como o sinal luminoso de um farol, que parece piscar à medida que o corpo celeste gira. Os pulsares são resultado de estrelas maciças que explodiram como uma poderosa supernova no final da sua vida natural, antes de se tornarem corpos estelares pequenos e extraordinariamente densos.

A estrela agora descoberta, conhecida como NGC 5907 ULX, está acumulando material tão rapidamente que seu período de rotação está acelerando a taxas surpreendentes, tendo evoluído de 1,43 segundo em 2003 para 1,13 segundo em 2014. Embora não seja incomum que a taxa de rotação de uma estrela de nêutrons se altere, a alta taxa de mudança neste caso está provavelmente ligada ao fato de o objeto estar consumindo rapidamente a massa de uma companheira - esta seria a origem da massa que ela consome também tão rapidamente para emitir sua radiação.

A sigla ULX no nome do pulsar indicar que se trata de uma "fonte de raios X ultraluminosa" (ULX: Ultraluminous x-ray). Mesmo estando em galáxias vizinhas, essas fontes brilham mais do que qualquer fonte de raios X em nossa própria Via Láctea. Os cálculos indicam que, para uma quantidade tão intensa de energia ser emitida, as ULXs devem ser alimentadas por buracos negros sugando material circundante.

Contudo, o pulsar agora descrito não parece ser alimentado por um buraco negro, mas ser o resultado de uma estrela de nêutrons girando muito rápido.

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O pulsar "desobediente" está localizado na galáxia vizinha NGC 5907.
[Imagem: ESA/XMM-Newton; NASA/Chandra/SDSS]

Campo magnético multipolar

Os astrônomos afirmam que a única maneira de explicar os dados coletados é se a estrela de nêutrons não tiver um campo magnético simples (dipolar) - os dados foram coletados pelos telescópios espaciais XMM-Newton e NuSTAR. Simulações em computador mostraram que um campo magnético forte e multipolar poderia explicar suas propriedades extremas.

"Este objeto é realmente um desafio à nossa compreensão atual do processo de 'acreção' para estrelas de alta luminosidade," disse Gian Luca. "Ele é 1.000 vezes mais luminoso do que se acreditava ser o máximo possível para uma estrela de nêutrons em coalescência, assim, é necessário acrescentar algo aos nossos modelos de modo a explicar a quantidade enorme de energia liberada pelo objeto."

Não é a primeira vez que os pulsares desafiam as teorias astronômicas. Há pouco tempo, um pulsar superpesado desafiou a teoria de Einstein e algumas medições indicam que alguns pulsares podem ser mais velhos do que o Universo.

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