Cientistas descobrem pulsos gigantes de rádio na Nebulosa do Caranguejo

A assustadoramente bela Nebulosa do Caranguejo, localizada a 6.500 anos-luz de distância na constelação de Touro, está liberando uma quantidade incrível de energia.

A nebulosa tem seis anos-luz de largura e é uma nuvem crescente de destroços formados a partir da explosão de uma supernova. Em julho de 1054, a luz dessa supernova atingiu a Terra pela primeira vez e foi testemunhada por astrônomos no Japão e na China.

Quando a estrela explodiu, formou uma estrela de nêutrons, que é o núcleo denso do tamanho de uma cidade como Chicago. Isso se tornou um pulsar, ou estrela de nêutrons de rotação rápida, que agora está localizado na nebulosa.

A estrela gira 30 vezes por segundo e é considerada um dos pulsares mais brilhantes, emitindo luz em raios-X e comprimentos de ondas que são visíveis em nosso céu. Quando os feixes de luz passam pela Terra, os cientistas podem catalogar esses pulsos e determinar se é um pulsar.

O pulsar na Nebulosa do Caranguejo pode ser centenas de vezes mais energético do que os pesquisadores acreditavam anteriormente, de acordo com um estudo publicado na semana passada pela revista Science.

Ele libera pulsos de ondas de rádio brilhantes de milissegundos, chamados pulsos gigantes de rádio, que são acompanhados por ondas de raios-X.

Como a descoberta foi feita

Uma equipe global de cientistas fez a descoberta coletando dados do telescópio NICER (Neutron star Interior Composition Explorer) da Nasa, que está localizado na Estação Espacial Internacional.

O telescópio NICER foi utilizado para observar o pulsar da Nebulosa do Caranguejo entre agosto de 2017 e agosto de 2019. A verificação também usou telescópios terrestres, como a antena de 34 metros no Kashima Space Technology Centern e a antena de 64 metros no Usuda Deep Space Center, ambas localizadas no Japão. O telescópio de Kashima foi irreparavelmente danificado por um tufão, em 2019.

“Dos mais de 2.800 pulsares catalogados, o pulsar do Caranguejo é um dos poucos que emitem pulsos gigantes de rádio, que ocorrem esporadicamente e podem ser centenas a milhares de vezes mais brilhantes do que os pulsos regulares”, comunicou Teruaki Enoto, autor do estudo e líder do Grupo RIKEN para Pesquisa Pioneira no Japão.

A primeira vez que o FRB foi rastreado até o local de origem foi em 2015
A primeira vez que o FRB foi rastreado até o local de origem foi em 2015
Foto: Reprodução CNN

“Após décadas de observações, apenas o Caranguejo demonstrou aumentar seus pulsos gigantes de rádio com emissão de outras partes do espectro”.

A equipe foi capaz de analisar a maior quantidade de dados de raios-X e rádio já coletados simultaneamente de um pulsar, estendendo a faixa de energia conhecida em milhares. Coletivamente, capturou do pulsar 3.7 milhões de rotações e 26 mil pulsos gigantes de rádio.

Os pulsos gigantes de rádio acontecem dentro de um milionésimo de segundo e podem ser imprevisíveis – até que ocorram. Então, eles liberam pulsos regulares. A precisão do NICER permitiu a gravação de raios-X dentro de 100 nanossegundos de detecção.

Acompanhamento do telescópio

“A capacidade do NICER de observar fontes de raios-X brilhantes é quase quatro vezes maior do que o brilho combinado do pulsar e de sua nebulosa”, comunicou Zaven Arzoumanian, investigador principal adjunto e líder científico do NICER no Goddard Space Flight Center da Nasa, em Maryland.

“Essas observações não foram afetadas pelo empilhamento – onde um detector conta dois ou mais raios-X como um único evento – e outros problemas que complicaram as análises anteriores”.

Uma análise dos raios-X que ocorreram em conjunto com os pulsos gigantes de rádio revelou surtos de raios-X de cerca de 4%, o que é muito semelhante ao aumento de 3% na luz visível que também passou a ser associado aos pulsos.

Embora isso possa soar como uma pequena diferença percentual, os raios-X são milhões de vezes mais energéticos do que as ondas de rádio.

Ao contrário dos pulsos regulares liberados pelo pulsar, os pulsos gigantes são provavelmente o resultado de um processo que está produzindo uma emissão que abrange o espectro eletromagnético, de comprimentos de ondas a raios-X, de acordo com a Nasa.

“Ainda não entendemos como ou onde os pulsares produzem sua emissão complexa e abrangente, e é gratificante ter contribuído com outra peça para o quebra-cabeça de vários comprimentos de ondas desses objetos fascinantes”, disse Enoto.

Desvendando um mistério espacial

Compreender mais sobre esses pulsos gigantes de rádio pode fornecer uma visão sobre rajadas rápidas de rádio e misteriosas que viajam milhões e bilhões de anos-luz para chegar à Terra.

Alguns cientistas acreditam que a mecânica por trás da origem dos pulsos gigantes de rádio também pode ser a mesma das explosões rápidas de rádio. Essas rajadas, conhecidas como FRBs (sigla em inglês de Fast Radio Burst), também são sinais de rádio com milissegundos de duração e alguns deles foram rastreados até sua origem (até então desconhecida) e se repetem.

Acredita-se que essas explosões rápidas de rádio, que ocorrem fora de nossa galáxia, também tenham sido associadas a pulsares. “No entanto, a relação entre os dois ainda é controversa e essas descobertas, junto com as próximas descobertas sobre rajadas rápidas de rádio, nos ajudarão a entender a relação entre esses fenômenos”, finaliza Enoto.

 

Fonte: CNN

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