Jatos Poderosos Ejetados de Estrela de Nêutrons Extremamente Magnética

Um feixe estreito ejeta a matéria quase à velocidade da luz nesta concepção artística da estrela de nêutrons Swift J0243.6 + 6124, que é a primeira estrela de nêutrons extremamente magnética conhecida por abrigar um jato tão poderoso.

Pela primeira vez, os astrônomos testemunharam um jato de material em movimento rápido saindo de uma estrela de nêutrons com um campo magnético extremamente poderoso - um que é cerca de 10 trilhões de vezes mais forte que o do Sol. A surpreendente descoberta não apenas pegou os pesquisadores desprevenidos, mas também os forçou a repensar fundamentalmente suas teorias atuais sobre como os jatos se formam em todo o Cosmos.
Os astrônomos há muito tempo são fascinados pelas estrelas de nêutrons, que são os superdensos núcleos deixados para trás depois que uma estrela massiva explode de maneira espetacular. Essas estrelas extremas são tão compactas que, se o nosso Sol fosse comprimido à densidade de uma estrela de nêutrons, teria apenas cerca de 16 quilômetros de diâmetro (para comparação, o Sol tem cerca de 1 milhão e 300 mil quilômetros de diâmetro). Com tanta matéria acumulada em um espaço tão pequeno, estrelas de nêutrons têm intensas forças gravitacionais perto de suas superfícies, que só são rivalizadas por buracos negros, o que pode levar a alguns efeitos bastante interessantes.
Em um novo estudo, publicado ontem na revista Nature, uma equipe de pesquisadores usou o radiotelescópio chamado VLA de Karl G. Jansky para observar e analisar uma estrela de nêutrons bizarra chamada Swift J0243.6 + 6124 ( SW J0243). Este objeto foi descoberto pela primeira vez graças a uma explosão inesperada e brilhante que foi capturada pelo telescópio espacial Swift da NASA em outubro de 2017.
Monitorando como as emissões de raios X e rádio do objeto evoluíram após a explosão, os pesquisadores foram capazes de determinar que a estrela de nêutrons provavelmente está roubando material de uma estrela companheira próxima e condensando esse material em um disco giratório chamado disco de acreção. Por sua vez, as interações entre o disco de acreção e as linhas de campo magnético da estrela de nêutrons levam à produção de poderosos jatos nos polos da estrela de nêutrons, que expelem a matéria quase à velocidade da luz.

O sistema binário Swift J0243.6 + 6124 é composto de uma estrela de nêutrons e uma estrela companheira mais massiva orbitando uma a outra a cada 27 dias. Quando a estrela de nêutrons passa perto de seu parceiro, ela puxa o material para um disco em torno dele.

O fato de uma estrela de nêutrons abrigar esses jatos não é uma surpresa por si só. "Nós vimos jatos vindos de todos os tipos de estrelas de nêutrons que extraem material de seus companheiros", disse o principal autor do estudo, Jakob van den Eijnden, da Universidade de Amsterdã. "Mas nunca antes vimos um jato vindo de uma estrela de nêutrons com um campo magnético extremamente forte".
De acordo com a teoria atual, estrelas de nêutrons com campos magnéticos extremamente intensos como o SW J0243 não devem ser capazes de produzir tais jatos. Nossas teorias de trabalho - apoiadas por décadas de observações - sugerem que campos magnéticos extremamente fortes devem dominar e evitar a formação de jatos em torno de estrelas de nêutrons. Mas de acordo com van den Eijnden, "Nossa descoberta de um jato em SW J0243 desmente essa ideia de longa data".
No entanto, como os autores observam em seu artigo, ainda há muito trabalho a ser feito. Antes que eles sejam capazes de eliminar todas as outras explicações possíveis para os jatos aparentes - que variam de intensos ventos estelares a ondas de choque dentro do disco de acreção - eles precisam reunir mais evidências observacionais para provar que os jatos realmente existem.
Mas se suas descobertas se comprovarem (ou mais jatos forem observados em torno de outras estrelas de nêutrons fortemente magnetizadas), segundo a coautora Nathalie Degenaar, "Esta descoberta não significa apenas que temos que revisar nossas ideias sobre jatos de tais sistemas, mas também abre novas e excitantes áreas de pesquisa".

Fonte: Astronomt