Astrônomos observam explosão do jovem magnetar Swift J1818.0–1607

Usando vários telescópios espaciais, astrônomos europeus realizaram observações profundas de raios-X e rádio de um jovem magnetar conhecido como Swift J1818.0-1607 durante sua explosão. Os resultados da campanha observacional, publicados em 22 de novembro no arXiv.org, podem nos ajudar a entender melhor a natureza dessa fonte.

 Imagem de rádio VLA de 3 GHz do Swift J1818.0-1607 e a emissão difusa circundante. Crédito: Ibrahim et al., 2022. See More

Magnetares são estrelas de nêutrons com campos magnéticos extremamente fortes, mais de quatrilhões de vezes mais fortes que o campo magnético do nosso planeta. O decaimento dos campos magnéticos nos magnetares alimenta a emissão de radiação eletromagnética de alta energia, por exemplo, na forma de raios-X ou ondas de rádio. Swift J1818.0-1607 foi detectado em 12 de março de 2020 durante uma explosão como uma nova fonte de raios-X. 

Outras observações descobriram que esta fonte é um magnetar de rotação rápida com um período de rotação de aproximadamente 1,36 segundos. Swift J1818.0-1607 tem uma idade característica de cerca de 265 anos, campo magnético de superfície dipolar no equador a um nível de 340 trilhões de Gauss e exibe pulsações de rádio; portanto, a fonte foi classificada como um jovem magnetar de alto volume de rádio.

Recentemente, uma equipe de astrônomos liderada por Abubakr Ibrahim, da Universidade Autônoma de Barcelona, na Espanha, analisou os dados dos telescópios espaciais Swift, NuSTAR, XMM-Newton e INTEGRAL, que começaram a monitorar o Swift J1818.0-1607 logo após sua explosão começou.

“Relatamos aqui a campanha de monitoramento de raios-X de longo prazo deste jovem magnetar usando XMM-Newton, NuSTAR e Swift desde a ativação de sua primeira explosão em março de 2020 até outubro de 2021, bem como os limites superiores INTEGRAL em seu hard Emissão de raios-X”, escreveram os pesquisadores no artigo.

Ao todo, a campanha de monitoramento de raios-X cobriu cerca de 19 meses da explosão do Swift J1818.0-1607. Isso permitiu à equipe caracterizar com precisão o comportamento do magnetar por um longo período de tempo.

Os dados mostram que a luminosidade de 0,3-10 keV do Swift J1818.0-1607 atingiu um valor de pico de aproximadamente 90 decilhões erg/s apenas alguns minutos após a detecção da explosão curta em 12 de março de 2020 e diminuiu para cerca de 3 decilhões erg/s após 575 dias. A energia total liberada na explosão foi estimada em cerca de um trilhão de ergs.

Em geral, a escala de tempo de decaimento e a energia liberada da explosão de Swift J1818.0-1607 estão de acordo com aquelas derivadas de estudos anteriores para magnetares mostrando grandes explosões. Os astrônomos concluíram que o padrão de decaimento dessa explosão é, portanto, semelhante ao observado para outras explosões magnetares.

O estudo detectou a emissão difusa brilhante de raios-X em torno da fonte, estendendo-se entre 50 e 110 segundos de arco. Além disso, os pesquisadores descobriram a contraparte de rádio do Swift J1818.0-1607 e identificaram uma estrutura semelhante a um anel de emissão de rádio difusa brilhante, aproximadamente 90 segundos de arco a oeste do magnetar. 

Os autores do artigo assumem que a emissão difusa de raios-X é causada por um halo de dispersão de poeira e que a estrutura de rádio pode estar associada a um remanescente de supernova (SNR). No entanto, outras observações de rádio estão planejadas para revelar o espectro dessa emissão de rádio difusa e confirmar sua natureza SNR.

Fonte: phys.org