PSR J0901-4046 é o pulsar de rádio mais magnetizado conhecido, segundo estudo

Astrônomos investigaram um pulsar de rádio ultralento conhecido como PSR J0901-4046, descobrindo que ele tem um campo magnético extremamente alto - a um nível de 30 quatrilhões de Gauss. A descoberta, publicada em 7 de abril na Physical Review D, torna o PSR J0901-4046 o pulsar de rádio mais magnetizado conhecido até o momento.

O fundo de ambas as imagens mostra a emissão contínua de rádio de 1,28 GHz da nebulosa em torno do sistema binário de raios-X de alta massa Vela X-1 e seu recém-descoberto choque de arco de rádio (van den Eijnden et al. 2022). À esquerda e à direita, podemos ver as imagens MeerKAT do pulsar PSR J0901-4046 antes e durante um pulso, respectivamente. Crédito: Ian Heywood.

Fontes extraterrestres de radiação com uma periodicidade regular, conhecidas como pulsares, são geralmente detectadas na forma de rajadas curtas de emissão de rádio. Os pulsares de rádio são geralmente descritos como estrelas de nêutrons altamente magnetizadas e de rotação rápida com um feixe de radiação de farol que produz a emissão pulsada.

PSR J0901-4046 foi descoberto em 27 de setembro de 2020, a 1284 MHz com o radiotelescópio MeerKAT e associado a uma estrela de nêutrons magnetizada de rotação ultralenta. Ele tem um período de rotação ultralongo de aproximadamente 75,9 segundos - portanto, gira mais de três vezes mais lento do que o antigo recordista PSR J0250 + 5854.

A força do campo magnético de superfície do PSR J0901-4046 foi inicialmente estimada em um nível de 130 trilhões de Gauss, com base em seu período. No entanto, estudos posteriores descobriram que tal campo magnético é totalmente insuficiente para que este pulsar opere, excluindo a hipótese de que o PSR J0901-4046 pode ser um magnetar. Além disso, não ficou claro como uma fonte tão lenta ainda está ativa na banda de rádio.

É por isso que uma equipe de astrônomos liderada por Denis Sob'yanin, do Instituto de Física P. N. Lebedev, da Academia Russa de Ciências em Moscou, Rússia, decidiu dar uma olhada mais de perto no PSR J0901-4046.

"Neste artigo, abordamos o problema da origem da emissão de rádio do PSR J0901-4046, aparentemente morto. Evitando o modelo de radiação magnético-dipolo e usando apenas a transformação de energia durante a multiplicação do plasma acima da calota polar de uma estrela de nêutrons rotativa fortemente magnetizada, mostramos que o campo magnético de superfície real do PSR J0901-4046 é 2 ordens de magnitude maior do que a estimativa convencional ", explicaram os pesquisadores.

O estudo descobriu que o PSR J0901-4046 tem um campo magnético de pelo menos 27 quatrilhões de Gauss. Um campo magnético tão forte explica a existência de multiplicação de plasma e a emissão de rádio observada a partir deste pulsar. Portanto, o PSR J0901-4046 torna-se o pulsar de rádio mais magnetizado até agora descoberto.

Os astrônomos explicaram que a rotação ultralenta do PSR J0901-4046 implica que a força do campo magnético de superfície deve exceder o valor de 25 quatrilhões de Gauss. Isso é necessário para uma multiplicação em cascata eficiente de um plasma elétron-pósitron gerando emissão de rádio.

Os pesquisadores acrescentaram que o campo magnético extremamente forte do PSR J0901-4046 indica que o pulsar desacelera não pela radiação magnética-dipolo, mas sim por uma corrente elétrica de cerca de 56 megaamperes, quando a energia rotacional é gasta na aceleração de partículas carregadas sobre a calota polar. Neste cenário, a energia rotacional da estrela de nêutrons se transforma totalmente na energia das partículas primárias no intervalo de aceleração, e não na energia da radiação magnético-dipolar.

Fonte: phys.org