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(Principal) Uma ilustração de um telescópio de raios X IXPE da NASA em erupção (inserção) da NASA. | Crédito: Robert Lea (criado com Canva)/ NASA
Utilizando a espaçonave (IXPE) de raios-X da NASA (IXPE), os astrônomos fizeram observações detalhadas de uma estrela morta altamente magnética ou “magnetar”, pois fez uma birra enorme.
As observações marcam a primeira vez que a polarização de raios-X de um magnetarAs estrelas de nêutrons que possuem os campos magnéticos mais poderosos do universo conhecido foram medidos durante uma explosão ou “fase de ativação”.
O magnetar em erupção observado por Ixpe é conhecido como 1E 1841-045, uma estrela de nêutrons localizada a cerca de 28.000 anos-luz da Terra no Supernova Os destroços conhecidos como KES 73, que chocaram os astrônomos quando explodiram na vida em 20 de agosto de 2024.
“Esta é a primeira vez que conseguimos observar a polarização de um magnetar em um estado ativo, e isso nos permitiu restringir os mecanismos e a geometria da emissão que estão por trás desses estados ativos”, disse o líder da equipe e o pesquisador do Instituto Nacional de Astrofísica (INAF), Michela Rigaelli, em um comunicado.
“Agora será interessante observar 1e 1841-045, uma vez que ele retornar ao seu estado quiescente para monitorar a evolução de suas propriedades polarimétricas”.
Como os magnetars se tornam as estrelas mais extremas do universo
Como todas as estrelas de nêutrons, os magnetars começam quando a vida de estrelas com dez vezes a massa do sol ou maior ficar sem combustível para Fusão nuclear. Isso termina a produção de pressão de radiação externa que flui dos núcleos dessas estrelas que, por milhões de anos, os apoia contra a pressão interna de sua própria gravidade.
Como resultado disso, os núcleos dessas estrelas maciças esmagam a uma taxa rápida, criando ondas de choque que ondulam nas camadas estelares externas da estrela, desencadeando grandes explosões de supernova que enviam a maior parte da massa dessas estrelas que se movem para o espaço, criando campos de destroços como o KES 73.
O que resta para trás é o núcleo da estrela, esmagado a uma largura de cerca de 20 quilômetros (20 quilômetros), mas com uma massa entre uma e duas vezes a do sol. Isso leva ao material preencher o Estrela de nêutrons Isso é tão denso que, se uma colher de chá fosse trazida à Terra, pesaria 10 milhões de toneladas, cerca de 85.000 baleias azuis adultas.
Uma colher de chá de matéria estrela de nêutrons é igual a 85.000 baleias azuis | Crédito: Robert Lea (criado com Canva)
Outra conseqüência do colapso do núcleo estelar que nasce uma estrela de nêutrons é que as linhas de campo magnéticas dessa estrela são esmagadas. Quanto mais próximas as linhas de campo magnéticas, mais forte será o campo magnético. Como resultado, Estrelas de nêutrons têm os campos magnéticos mais fortes no universo conhecido.
Magnetars levam isso ao extremo, possuindo campos magnéticos que são até 1 trilhão de vezes mais fortes do que Magtosfera da Terra. Os ambientes magnéticos em torno dessas estrelas são diferentes de qualquer coisa encontrada em qualquer outro lugar em o universo e muito além de qualquer coisa que pudéssemos gerar na Terra.
Os astrônomos podem obter dicas sobre esses campos magnéticos e os ambientes em torno dos magnetars, medindo a orientação organizada ou a “polarização” da luz emitida deles.
A renderização de uma explosão de uma explosão em uma estrela de nêutrons ultra-magnética, também chamada de magnetar. | Crédito: Centro de vôo espacial Goddard da NASA
Magnetars e os fenômenos ao seu redor ficam ainda mais extremos quando estão em uma fase de explosão ativa. Durante essas fases, os magnetars podem liberar até 1.000 vezes a energia que eles fazem quando em uma fase inativa.
No entanto, os astrônomos ainda não estão claros sobre os mecanismos que aumentam essa produção de energia. Observações como esta podem ajudar a mudar isso.
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O que essa equipe descobriu foi que os raios-X de 1e 1841-045 se tornam cada vez mais polarizados em níveis mais altos de energia. No entanto, os raios-X mantiveram o mesmo ângulo de polarização ao longo desse aumento dos níveis de energia.
Eles argumentam que isso significa que os componentes por trás das emissões estão de alguma forma conectados. Além disso, o componente de energia mais alto, que é o mais ilusório e difícil de estudar, é fortemente influenciado pelo campo magnético do magnetar.
A pesquisa da equipe foi publicada na quarta -feira (28 de maio) em O Journal Letters Astrophysical.