Os pulsares são conhecidos por sua regularidade e estabilidade. Estas estrelas de nêutrons de rotação rápida emitem ondas de rádio com pulsos tão consistentes que os astrônomos podem usá-las como uma espécie de relógio cósmico. Mas um pulsar em específico chamou a atenção dos cientistas.

Recentemente um pulsar emitiu raios gama com uma energia tremenda. Os raios gama foram os fótons mais energéticos já observados, com energias de mais de 20 teraelétron-volts, e os astrônomos estão lutando para entender como isso é possível.

Os resultados foram publicados na Nature Astronomy, que descreve a explosão de raios gama que emana do Pulsar de Vela.

Os raios gama do Pulsar de Vela foram detectados pelo Sistema Estereoscópico de Alta Energia ( High Energy Stereoscopic System, ou HESS). Raios gama de alta energia já foram vistos em pulsares antes, então essa parte não é surpreendente.

As estrelas de nêutrons têm campos magnéticos tremendamente fortes e, quando partículas carregadas são capturadas nesses campos, elas podem ser aceleradas a uma grande fração da velocidade da luz, o que faz com que emitam luz.

Pulsar de Vela
Cenários onde partículas aceleradas podem criar raios gama de alta energia. (The HESS Collaboration)

Os campos magnéticos são mais fortes nos polos magnéticos da estrela de nêutrons, razão pela qual muitas vezes emitem poderosos feixes de luz de rádio. Quando esses feixes, ou cones de luz, passam em nossa direção devido à rotação da estrela de nêutrons, vemos os pulsos regulares de luz que chamamos de pulsares.

Mas, neste caso, os raios gama são mais intensos do que aqueles que campos magnéticos das estrelas de nêutrons deveriam produzir. O campo magnético de Vela é intenso, mas isso por si só não explica por que essas explosões de raios gama são tão poderosas.

No entanto, a equipa notou que o cone de luz energético do Pulsar de Vela é incomumente largo. Isto poderia ser uma pista de como ele gera partículas de alta energia.

Uma ideia é que as partículas carregadas estão inicialmente a ser aceleradas num círculo muito mais amplo e, à medida que o campo magnético as atrai para o cone de luz, elas já estão energizadas. Outra é que uma combinação de fortes campos magnéticos e um fluxo volumoso de vento estelar hiper acelera as partículas.

Serão necessárias mais pesquisas para definir a resposta. Mas esta descoberta mostra que a interação de campos magnéticos intensos e partículas carregadas pode ocorrer de formas inesperadas, e os limites superiores de energia não estão limitados pelos nossos modelos tradicionais.

Isto tem implicações para outros campos magnéticos poderosos, como aqueles nas proximidades de buracos negros.

Este artigo foi publicado originalmente pela Universe Today. Leia o artigo original.
Adaptado de ScienceAlert