Uma equipe internacional de astrônomos pode ter registrado um dos fenômenos mais extremos do Universo: o promanação de um magnetar, um tipo de estrela de nêutrons com campos magnéticos extremamente intensos. O sinal foi identificado em uma explosão de raios gama que alcançou a Terreno em 2023, na qual pesquisadores detectaram uma oscilação periódica na emissão de luz, interpretada uma vez que o “primeiro batimento” dessa estrela recém-formada.
O estudo, liderado pelo astrônomo Run-Chao Chen, da Universidade de Nanjing, é descrito uma vez que a primeira reparo direta de um sinal periódico de um magnetar milissegundo dentro de uma explosão de raios gama. Segundo Chen, a invenção é comparável a ouvir o batimento inicial de uma estrela recém-nascida. A pesquisa foi publicada na revista Nature Astronomy.
Explosões de raios gama e a origem do sinal
As explosões de raios gama são os eventos mais energéticos do Universo e podem surgir de dois mecanismos conhecidos. As explosões de curta duração, com menos de dois segundos, geralmente estão ligadas a colisões entre estrelas de nêutrons, enquanto as de longa duração, superiores a dois segundos, acompanham supernovas de colapso de núcleo que dão origem a buracos negros.
No entanto, o GRB 230307A, detectado em 7 de março de 2023, destoou desse padrão. Com duração de 200 segundos, tornou-se a segunda explosão de raios gama mais intensa já registrada. A estudo do comportamento da luz posteriormente o evento sugeriu que a explosão estava associada a uma fusão de estrelas de nêutrons, e não ao colapso de uma supernova, indicando a formação de um magnetar.
Outro caso semelhante foi o GRB 211211A, um burst de 50 segundos em 2021, também vinculado a uma kilonova, reforçando que certas explosões de longa duração podem originar magnetars em vez de buracos negros.
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O promanação de um magnetar
Quando duas estrelas de nêutrons colidem, o objeto final depende de sua volume. Se ultrapassar muro de 2,3 vezes a volume do Sol, deveria se tornar um buraco preto. Nos casos analisados, os dados indicam que o objeto formado era um magnetar, caracterizado por campos magnéticos muro de milénio vezes mais fortes que os de uma estrela de nêutrons generalidade.
A equipe de Chen encontrou evidências concretas em GRB 230307A: uma oscilação periódica na radiação de raios gama, com duração de exclusivamente 160 milissegundos, apareceu 24,4 segundos posteriormente a detecção inicial. Segundo o físico Bing Zhang, da Universidade de Hong Kong, essa assinatura é harmonizável com o giro rápido de um magnetar recém-formado, que imprime um sinal periódico no jato de raios gama por meio de seu campo magnético.
A breve duração do sinal, visível exclusivamente por 160 milissegundos, indica que o jato de raios gama se manteve simétrico rapidamente, ocultando o batimento logo em seguida. Esse fenômeno sugere que a explosão foi dominada por campos magnéticos, abrindo novas possibilidades para investigar e interpretar outros eventos de kilonova.
Implicações para a astronomia
A invenção mostra que magnetars podem sobreviver a fusões de estrelas compactas e atuar uma vez que motores cósmicos poderosos. O resultado amplia a fronteira da astronomia multimodal, ligando raios gama, ondas gravitacionais e física de estrelas compactas.
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