Pulsar fugitivo disparando um jato extraordinário

O IGR J1104-6103, como é conhecido entre os astrofísicos desde a sua descoberta pelo observatório de raios gama INTEGRAL, situa-se a cerca de 23 mil anos-luz na direção da constelação Carina. A imagem acima, que mostra o pulsar e o remanescente de supernova, é composta pelos dados obtidos pelo observatório Chandra (raios X, púrpura), pelo Australia Compact Telescope Array (ondas de rádio, verde), e pelo 2MASS survey (visível, RGB). Próximo dele, a cerca de 60 anos-luz, encontra-se o remanescente de supernova designado de MSH 11-61A. Comparando observações feitas em datas distintas, Pavan e os colegas conseguiram determinar que o pulsar se desloca pelo meio interestelar a uma velocidade estimada entre os 4 e 8 milhões de quilômetros por hora!

A sua velocidade é tão elevada que a “Pulsar Wind Nebula” (PWN), uma nuvem de partículas de alta energia que rodeia os pulsares como um casulo, é distorcida até assumir a forma de um cone, aberto no sentido contrário ao seu movimento. Este fenômeno é muito semelhante à onda de choque que se forma em volta de um avião quando este rompe a barreira do som.

Este vento de partículas colide e ioniza o gás e poeiras do meio interestelar, aquecendo-o até temperaturas de milhões de Kelvin e provocando a emissão de raios X. Por outro lado, retrocedendo ao longo da provável direção do movimento, a equipe de cientistas pôde determinar a origem provável do pulsar, a zona central do remanescente de supernova. Esta conclusão é reforçada pelo fato de o remanescente ter uma estrutura assimétrica, mais alongado ao longo da suposta trajetória do pulsar. É muito provável portanto que o pulsar tenha tido origem no colapso da estrela maciça que deu origem ao remanescente e, para além disso, que esse colapso tenha sido assimétrico, atirando o pulsar a grande velocidade para fora da zona central da supernova.

Para além da velocidade desproporcional com que se desloca, o IGR J1104-6103 emite um poderoso vento de partículas carregadas que emitem raios X ao deslocarem-se ao longo das linhas do campo magnético do pulsar ou quando chocam com outras partículas. Esta estrutura é visível na imagem como uma longa cauda de raios X cuja dimensão real é de 37 anos-luz! A cauda tem uma forma peculiar, semelhante à rosca de um saca rolhas, o que indica que o pulsar tem um eixo de rotação que varia no tempo, como um pião.

Devido a este efeito o feixe de partículas é atirado em direções gradualmente diferentes ao longo do tempo dando origem ao padrão de rosca. Curiosamente, e ao contrário do que acontece noutros exemplos conhecidos, em que estão alinhados, a PWN e a cauda de raios X são quase perpendiculares. Pavan e co-autores especulam que a aparente assimetria da explosão da supernova, fossilizada no remanescente, e uma possível velocidade de rotação muito elevada do núcleo da estrela que viria a originar o pulsar durante o colapso, poderiam explicar este cenário tão peculiar. Os resultados foram publicados no periódico Astronomy & Astrophysics.

Fonte: Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics