O imã recordista esteve nos dados o tempo todo

O Zoológico Cósmico contém monstros estranhos que os astrônomos encontram da maneira mais incrível. Não muito tempo atrás, uma equipe na Austrália encontrou um magnetar muito incomum, um dos residentes mais estranhos do zoológico estrelado. É chamado GPM J1839-10 e está localizado a cerca de 15.000 anos-luz de distância na direção da constelação de Scutum.

O GPM J1839-10 já apareceu em observações iniciadas há várias décadas, escondido à vista de todos. Os astrônomos o descreveram como um “objeto misterioso transitório” que aparece e desaparece, emitindo energia três vezes por hora. Somente em 2022, quando uma equipe da Curtin University o observou usando o radiotelescópio Murchison Wide-Field Array em Wajarri Yamaji Country, no Outback Western Australia, eles o identificaram como um magnetar de longo período. “Este objeto notável desafia nossa compreensão de estrelas de nêutrons e magnetares, que são alguns dos objetos mais exóticos e extremos do universo”, disse a líder da equipe Natasha Hurley-Walker.

É o segundo magnetar de longo período já encontrado. A graduação Tyrone O’Doherty encontrou o primeiro aluno de Hurley-Walker. Sua descoberta surpreendeu a todos. “Ficamos perplexos”, disse Hurley Walker. “Então começamos a procurar por objetos semelhantes para ver se era um evento isolado ou apenas a ponta do iceberg”.

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Maravilhoso Magnetar

Os astrônomos estudaram os magnetares por anos. Eles são estrelas mortas altamente magnéticas que liberam energia em rajadas de segundos a alguns minutos de duração. Provavelmente surgiu quando estrelas massivas morreram em supernovas e os remanescentes restantes colapsaram para formar uma estrela de nêutrons. Há também algumas evidências de que a colisão de estrelas de nêutrons pode criar magnetares.

O núcleo do magnetar é uma estrela de nêutrons em rotação com um diâmetro de apenas cerca de 20 quilômetros. Possível ter superfícies sólidas. A massa da celulose é geralmente de 100 milhões de toneladas ou mais. Tem um campo magnético incrivelmente forte (daí o nome “magnetar”). À medida que gira, o magnetar emite rajadas periódicas de rádio e outras emissões.

Mapear essas explosões é como ouvir o tique-taque de um relógio, mas usar radiotelescópios para captar os sinais. A maioria dos magnetares perde seus campos magnéticos após cerca de 10.000 anos, o que os torna um fenômeno de curta duração em termos cosmológicos. Este novo emite rajadas de energia de cinco minutos a cada 22 minutos. Isso o torna o período mais longo encontrado magneticamente. Também pode ser um ancião, prestes a parar de dar a conhecer a sua presença.

Procurando por GPM J1839-10 repetidamente

Como parte de sua pesquisa, a equipe de astronomia procurou evidências de GPM J1839-10 em registros observacionais de outros observatórios de rádio nas últimas décadas. Foi quando descobriram que ele era observado desde 1988. Ninguém sabia exatamente o que era.

“Ele apareceu em observações feitas pelo Giant Metrewave Radio Telescope (GMRT) na Índia, e o Very Large Array (VLA) nos EUA teve observações que remontam a 1988”, disse Hurley-Walker. “Foi um momento incrível para mim. Eu tinha cinco anos quando nossos telescópios registraram os pulsos deste objeto pela primeira vez, mas passou despercebido, escondido nos dados por 33 anos. Eles perderam porque não esperavam encontrar nada parecido.”

A equipe acompanhou as observações usando radiotelescópios na Austrália e na África do Sul e do telescópio de raios-X XMM-Newton em órbita. Apareceu nos dados do radiotelescópio, bem como na radiação infravermelha de um telescópio nas Ilhas Canárias. No entanto, nenhuma emissão de raios X foi encontrada, indicando que o objeto não emite nessas energias.

A pesquisa de arquivo ajudou a equipe a descobrir o máximo de informações possível sobre esse objeto. Hurley-Walker o descreveu como “abaixo da linha da morte”, onde o campo magnético da estrela é muito fraco para emitir emissões de rádio de alta energia. Então, o que acontece com o GPM J1839-10 quando ele emite sinais que os radiotelescópios podem detectar?

Espere, fica ainda mais estranho

Hurley-Walker explicou que o GPM J1839-10 está girando muito devagar e não deveria estar emitindo ondas de rádio. Isso porque as emissões periódicas de rádio dos magnetares são o resultado da rotação de campos magnéticos dipolo e outros mecanismos. Os modelos magnéticos assumem que os ímãs giram rapidamente, portanto, não são esperadas emissões de rádio de motores lentos.

“Supondo que seja um magnetar”, ela disse, “não deveria ser possível para este objeto produzir ondas de rádio.” “Mas nós os vemos. E não estamos falando apenas de um pequeno vislumbre de uma emissão de rádio. A cada 22 minutos, ele emite um pulso de cinco minutos de energia de comprimento de onda, e faz isso há pelo menos 33 anos. Qualquer que seja o mecanismo por trás disso, é extraordinário.”

Este objeto desafia a compreensão tradicional dos ímãs? talvez. Certamente dá aos astrônomos algo em que pensar enquanto estudam a formação e evolução de magnetares de conchas de estrelas que morreram como supernovas. Também pode ajudar a determinar se as colisões de estrelas de nêutrons desempenham um papel. E poderia lançar alguma luz sobre as rápidas rajadas de rádio que os astrônomos estão detectando em todo o universo.

Claro, encontrar mais desses magnetares de longo período ajudará os astrônomos a entender se eles são de fato magnetares típicos – ou outra nova descoberta no zoológico cósmico.

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