Astrônomos relatam uma erupção monstruosa de uma estrela supermagnética

Em uma fração de segundo, a explosão liberou tanta energia quanto o nosso sol produz em 100.000 anos .

Uma poderosa explosão de raios-X irrompe de uma estrela de nêutrons intensamente magnética - um magnetar - nesta ilustração. Crédito: Goddard Space Flight Center da NASA / Chris Smith (USRA)

Uma estrela densa e magnética explodiu violentamente e cuspiu tanta energia quanto um bilhão de sóis - e isso aconteceu em uma fração de segundo, relataram cientistas recentemente.

Esse tipo de estrela, conhecido como magnetar, é uma  estrela de nêutrons  com um campo magnético excepcionalmente forte  , e os magnetares costumam brilhar espetacularmente e sem aviso. Mas embora os magnetares possam ser milhares de vezes mais brilhantes que o nosso sol, suas erupções são tão breves e imprevisíveis que são um desafio para os astrofísicos encontrarem e estudarem.

No entanto, pesquisadores conseguiram detectar recentemente uma dessas chamas e calcular as oscilações no brilho de um magnetar quando ele entrou em erupção. Os cientistas descobriram que o magnetar distante liberava tanta energia quanto o nosso sol produz em 100.000 anos, e o fazia em apenas 1/10 de segundo, de  acordo com um comunicado traduzido do espanhol .

Uma estrela de nêutrons se forma quando uma estrela massiva entra em colapso no final de sua vida. Conforme a estrela morre em uma  supernova , prótons e elétrons em seu núcleo são esmagados em uma massa solar comprimida que combina gravidade intensa   com rotação de alta velocidade e poderosas forças magnéticas, de  acordo com a NASA . O resultado, uma estrela de nêutrons, é de aproximadamente 1,3 a 2,5 massas solares - uma massa solar é a massa do nosso Sol, ou cerca de 330.000  Terras  - comprimida em uma esfera medindo apenas 20 quilômetros de diâmetro. 

A matéria nas estrelas de nêutrons é tão densamente compactada que uma quantidade do tamanho de um cubo de açúcar pesaria mais de 1 bilhão de toneladas (900 milhões de toneladas métricas), e a atração gravitacional de uma estrela de nêutrons é tão intensa que um marshmallow que passasse atingiria a superfície da estrela com a força de 1.000 bombas de hidrogênio, de  acordo com a NASA .

Os magnetares são estrelas de nêutrons com campos magnéticos 1.000 vezes mais fortes do que os de outras estrelas de nêutrons e são mais poderosos do que qualquer outro objeto magnético no universo. Nosso sol empalidece em comparação com essas estrelas densas e brilhantes, mesmo quando não estão em erupção, disse o autor principal do estudo, Alberto J. Castro-Tirado, professor pesquisador do Instituto de Astrofísica da Andaluzia do Conselho de Pesquisa da Espanha.

“Mesmo em um estado inativo, os magnetares podem ser 100.000 vezes mais luminosos que o nosso sol”, disse Castro-Tirado. "Mas no caso do flash que estudamos - GRB2001415 - a energia que foi liberada é equivalente à que nosso sol irradia em 100.000 anos."

UM “SINALIZADOR GIGANTE”

O magnetar que produziu a breve erupção está localizado na Galáxia do Escultor, uma galáxia espiral a cerca de 13 milhões de anos-luz da Terra, e é "um verdadeiro monstro cósmico", disse o co-autor do estudo Victor Reglero, diretor do Laboratório de Processamento de Imagens de UV. na declaração. A explosão gigante foi detectada em 15 de abril de 2020 pelo instrumento Atmosphere – Space Interactions Monitor (ASIM) na Estação Espacial Internacional, relataram os pesquisadores em 22 de dezembro na revista  Nature .

A inteligência artificial  (IA) no pipeline do ASIM detectou o flare, permitindo aos pesquisadores analisar aquela breve e violenta onda de energia; o flare durou apenas 0,16 segundo e então o sinal decaiu tão rapidamente que era quase indistinguível do ruído de fundo nos dados. Os autores do estudo passaram mais de um ano analisando os dois segundos de coleta de dados do ASIM, dividindo o evento em quatro fases com base na produção de energia do magnetar e medindo as variações no campo magnético da estrela causadas pelo pulso de energia quando ele estava em seu pico. 

É quase como se o magnetar decidisse transmitir sua existência "de sua solidão cósmica" gritando para o vazio do espaço com a força "de um bilhão de sóis", disse Reglero.

Apenas cerca de 30 magnetares foram identificados de aproximadamente 3.000 estrelas de nêutrons conhecidas, e esta é a explosão magnetar mais distante detectada até hoje. Os cientistas suspeitam que erupções como esta podem ser causadas pelos chamados terremotos, que rompem as camadas externas elásticas dos magnetares, e essa rara observação pode ajudar os pesquisadores a desvendar as tensões que produzem os arrotos de energia dos magnetares, de acordo com o estudo.

Fonte: Scientific American. e Nature