Investigando Flares Magnetares Polarizados

Os astrônomos observaram raios-X polarizados emitidos por um magnetar, abrindo a porta para a compreensão desses objetos extremos com mais detalhes.

Impressão artística de um magnetar com uma crosta rachada e um ponto quente polar. [NASA/Goddard Space Flight Center Laboratório de Imagem Conceitual] 

Remanescentes magnéticos

uma ilustração de uma estrela de nêutrons colocada ao lado de um mapa de Nova York para mostrar o tamanho do objeto

Um magnetar é o remanescente da morte, uma estrela de tamanho médio. É um tipo de estrela de nêutrons de rotação rápida com um período de rotação típico de entre um e doze segundos. No entanto, seu campo magnético é mil vezes mais forte do que uma estrela de nêutrons comum. Na verdade, se você substituísse a Lua por um magnetar, ele limparia os detalhes do cartão de crédito de todos na Terra.

Seus fortes campos magnéticos tornam os magnetares propensos a explosões dramáticas, emitindo radiação em todo o espectro eletromagnético. As explosões de raios-X de um magnetar são particularmente espetaculares, com seu fluxo de raios-X de repente saltando por um fator de até mil.

Concentrando-se em flares

Nem sempre ficou claro, no entanto, de onde essas labaredas estão vindo. Eles poderiam brotar da crosta do próprio magnetar, ou poderiam se lançar a partir de material preso em uma atmosfera ao seu redor. Uma equipe liderada por Silvia Zane (University College London) recentemente foi à procura de respostas usando o Imaging X-ray Polarimetry Explorer (IXPE). Lançada no final de 2021, é uma missão conjunta entre a NASA e a Agência Espacial Italiana.

Como o próprio nome sugere, o IXPE observa a polarização dos raios-X. A luz é polarizada se todas as suas ondas vibrarem no mesmo plano. A equipe de Zane usou o IXPE para observar a polarização do magnetar conhecido como 1RXS J170849.0-40091 para ver se eles conseguiam descobrir o que estava encurralando os raios-X.

Cintos, bonés e muito mais

gráfico da porcentagem de polarização e ângulo de polarização da fonte em diferentes bandas de energia

Eles descobriram que cerca de 20% dos raios-X de baixa energia produzidos pelo 1RXS J170849.0-40091 são polarizados, mas isso sobe para cerca de 80% para raios-X de maior energia.

A equipe executou simulações de várias configurações magnetares para ver se eles poderiam explicar esse resultado, estabelecendo-se em duas possibilidades. O primeiro, que eles chamam de "cinturão mais tampa", tem uma região quente ao redor do equador do magnetar e uma atmosfera mais quente confinada a uma calota polar circular.

O segundo, chamado de "cap plus cap", tem a emissão de raios-X emanando de dois pontos circulares. Um deles está na superfície do magnetar, e há um ponto atmosférico mais quente localizado no hemisfério oposto. 

Mais trabalhos para desembaraçar essas duas possibilidades poderiam ter implicações mais amplas. Os astrônomos sugeriram anteriormente que os magnetares são a principal fonte de explosões rápidas de rádio, por exemplo. Entender por que os magnetares se inflamam poderia ajudar a cimentar essa ligação e ajudar os astrônomos a explicar esses eventos misteriosos.

Fonte: aasnova.org