No coração da famosa Nebulosa do Caranguejo existe um grande enigma astronômico: uma grande emissão de radiação intensa que desafia as tentativas de explicação dos astrônomos.
Agora um novo estudo sugere que esta emissão de raios gama de altíssima energia não é proveniente de um imenso pulsar no centro da nebulosa, mas sim de um vento inacreditavelmente veloz.
A Nebulosa do Caranguejo é um dos objetos mais estudados no espaço. A nebulosa é resultado de uma violentíssima explosão estelar de uma imensa supernova. A estrela que está ‘morrendo’ foi localizada a 6.500 anos-luz da Terra, na constelação de Touro. A luz dessa explosão colossal que deu origem a nebulosa foi notada e registrada em 1054 por chineses e americanos.
No coração da nebulosa existe um pulsar – os restos do núcleo de uma estrela que entrou em colapso, transformando-se em uma estrela de nêutrons, girando sem parar. Este pulsar é muito denso e tem massa muito superior a do sol, girando cerca de 30 vezes por segundo!
Imagem mostrando o núcleo da estrela de nêutrons na Nebulosa do Caranguejo. Foto: Reprodução/NASA
O pulsar da nebulosa emite um feixe contínuo de radiação que varre o céu, como se fosse um grande farol. Após constatar que este feixe não era proveniente do pulsar, cientistas em todo mundo começaram a estudar qual seria sua origem. O pesquisador Aharonian do Instituto Dublin para Estudos Avançados na Irlanda, previu que estes raios gama eram provenientes de uma aceleração de ventos que se originavam nas proximidades do pulsar.
Durante quase 40 anos, astrônomos e físicos, acreditavam existir este tipo de vento elétron-pósitron com base nas propriedades do pulsar e das nebulosas, mas o vento em si nunca foi detectado.
Ao que tudo indica, os ventos do pulsar interagem com os fótons que o pulsar emite, criando o efeito de feixe de raios gama. Os pesquisadores estudaram o comportamento do vento ao longo de seu caminho e notaram que ele é dominado por energia eletromagnética.
Os cientistas calcularam uma zona estreita onde o vento provavelmente acelera, mas informaram que os estudos precisam avançar ainda mais para caracterizar o comportamento do vendo e da energia resultante de raios gama.
Como funciona o Pulsar
Pulsares são estrelas de nêutrons muito pequenas e muito densas. Os pulsares podem apresentar um campo gravitacional até 1 bilhão de vezes maior que o campo gravitacional terrestre. Eles provavelmente são os restos de estrelas que entraram em colapso, fenômeno também conhecido como supernova.
À medida que uma estrela vai perdendo energia, sua matéria é comprimida em direção ao seu centro, ficando cada vez mais densa. Quanto mais a matéria da estrela se move em direção ao seu centro, mais rapidamente ela gira. Qualquer estrela possui um campo magnético que em geral é fraco, mas quando o núcleo de uma estrela é comprimido até se tornar uma estrela de nêutrons, o seu campo magnético também sofre compressão, com isso as linhas de campo magnético ficam mais densas, dessa forma tornam o campo magnético muito intenso, esse forte campo junto com a alta velocidade de rotação passa a produzir fortes correntes elétricas na superfície da estrela de nêutrons.
Os prótons e elétrons ligados de maneira "fraca" à superfície dessas estrelas são impulsionados para fora e fluem, pelas linhas do campo magnético, até os pólos norte e sul da estrela. O eixo eletromagnético da estrela de nêutrons não necessita estar alinhado com o eixo de rotação. Quando isso acontece, temos o pulsar.
Essas estrelas possuem duas fontes de radiação eletromagnética: A primeira é a radiação síncrotron que não é térmica, ela é emitida por partículas presas ao campo magnético dessas estrelas. A segunda é a radiação térmica que composta por raios-x, radiação óptica, etc. Essa radiação ocorre devido ao choque de partículas com a superfície junto aos pólos dessa estrelas.
Com o desalinhamento entre o eixo magnético e o de rotação, a estrela emite uma enorme quantidade de radiação pelos pólos, que varre diferentes direções no espaço, sendo assim só podemos detectar as estrelas de nêutrons quando nosso planeta está na direção da radiação emitida pela estrela. Essa radiação recebe o nome de pulso, pois vem até nós como uma série de pulsos eletromagnéticos.
O pulsar emite um fluxo de energia constante. Essa energia é concentrada em um fluxo de partículas eletromagnéticas. Quando a estrela gira, o feixe de energia é espalhado no espaço, como o feixe de luz de um farol. Somente quando o feixe incide sobre a Terra é que podemos detectar os pulsares através de radiotelescópios.
A luz emitida pelos pulsares no espectro visível é tão pequena que não é possível observá-la a olho nu. Somente os radiotelescópios podem detectar a forte energia que eles
Estrela de Neutrons
As estrelas de nêutrons ou neutrões são corpos celestes supermassivos, ultracompactos e com gravidade extremamente alta.
A partir de estudos teóricos e observações astronômicas, sabe-se que a densidade no centro destas estrelas é enorme, da ordem de 1015 g/cm³.
Devido à alta gravidade superficial, os feixes de luz que passam próximos a algumas estrelas de nêutrons são desviados, ocasionando distorções visuais, muitas vezes aberrações cromáticas ou o efeito chamado de lente gravitacional.
Estrelas de nêutrons são um dos possíveis estágios finais na vida de uma estrela. Elas são criadas quando estrelas com massa maior a oito vezes a do Sol esgotam sua energia nuclear e passam por uma explosão de supernova.
Essa explosão ejeta as camadas mais externas da estrela, formando um remanescente de supernova. Instantes antes da explosão, a região central da estrela se contrai com a gravidade, fazendo com que elétrons sejam empurrados para os núcleos dos átomos e se combinem com prótons formando nêutrons, sendo a razão do nome "estrela de nêutrons".
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