Cientistas descobrem os raios gama com a maior energia alguma vez emitidos por um pulsar
Os cientistas que utilizam o observatório H.E.S.S., na Namíbia, detetaram os raios gama com maior energia alguma vez emitidos por uma estrela morta chamada de "pulsar". Saiba mais aqui!
A energia destes raios gama atingiu os 20 tera-eletrão-volts, ou seja, cerca de 10 triliões de vezes a energia da luz visível. Esta observação é difícil de conciliar com a teoria da produção de tais raios gama pulsantes, como relata a equipa internacional na revista Nature Astronomy.
Quando as estrelas explodem em supernovas e se transformam em pulsares, as explosões deixam para trás uma minúscula estrela morta com um diâmetro de apenas 20 km, girando extremamente depressa e dotada de um enorme campo magnético.
"Estas estrelas mortas são quase inteiramente constituídas por neutrões e são incrivelmente densas: uma colher de chá do seu material tem uma massa de mais de cinco mil milhões de toneladas, ou seja, cerca de 900 vezes a massa da Grande Pirâmide de Gizé", explica a cientista do H.E.S.S. Emma de Oña Wilhelmi, coautora do estudo e que trabalha no DESY.
Como funcionam os pulsares?
Os pulsares emitem feixes rotativos de radiação eletromagnética, um pouco como faróis cósmicos. Se o seu feixe varre o nosso Sistema Solar, vemos flashes de radiação a intervalos de tempo regulares. Estes flashes, também chamados pulsos de radiação, podem ser procurados em diferentes bandas de energia do espetro eletromagnético.
Os cientistas pensam que a fonte desta radiação são eletrões rápidos produzidos e acelerados na magnetosfera do pulsar, enquanto viajam em direção à sua periferia. A magnetosfera é constituída por plasma e campos eletromagnéticos que rodeiam e co-rotam com a estrela.
O pulsar Vela, localizado no céu meridional na constelação Vela, é o pulsar mais brilhante na banda rádio do espetro eletromagnético e a fonte persistente mais brilhante de raios gama cósmicos na gama dos giga-eletrão-volts (GeV). Gira cerca de onze vezes por segundo.
No entanto, acima de alguns GeV, a sua radiação termina abruptamente, presumivelmente porque os eletrões atingem o fim da magnetosfera do pulsar e escapam dela. Mas a história não acaba aqui: utilizando observações profundas com o H.E.S.S., foi agora descoberta uma nova componente de radiação a energias ainda mais elevadas, com energias até dezenas de tera-eletrão-volts (TeV).
"Isto é cerca de 200 vezes mais energético do que toda a radiação alguma vez detetada a partir deste objeto", diz o coautor Christo Venter da Universidade North-West na África do Sul. Esta componente de energia muito elevada aparece nos mesmos intervalos de fase que a observada na gama dos GeV.
No entanto, para atingir estas energias, os eletrões podem ter de viajar ainda mais longe do que a magnetosfera, mas o padrão de emissão rotacional tem de permanecer intacto.
"Este resultado desafia os nossos conhecimentos anteriores sobre os pulsares e exige que se repense o funcionamento destes aceleradores naturais", afirma Arache Djannati-Atai, do laboratório Astroparticle & Cosmology (APC), em França, que liderou a investigação.
Seja qual for a explicação, para além dos seus outros superlativos, o pulsar Vela detém agora oficialmente o recorde de pulsar com os raios gama de maior energia descobertos até à data.
"Esta descoberta abre uma nova janela de observação para a deteção de outros pulsares na gama das dezenas de teraelectrões-volt com os atuais e futuros telescópios de raios gama mais sensíveis, abrindo assim caminho para uma melhor compreensão dos processos de aceleração extrema em objetos astrofísicos altamente magnetizados", afirma Djannati-Atai.