Os astrônomos tendem a ter uma noção de tempo ligeiramente diferente do resto de nós. Eles estudam regularmente eventos que aconteceram há milhões ou bilhões de anos, e objetos que existem há tanto tempo. Em parte, é por isso que a estrela de nêutrons recentemente descoberta, conhecida como Swift J1818.0-1607, é notável:um novo estudo no jornal Cartas de jornal astrofísico estima que tenha apenas cerca de 240 anos - um verdadeiro recém-nascido para os padrões cósmicos.

O Observatório Neil Gehrels Swift da NASA avistou o jovem objeto em 12 de março, quando ele lançou uma grande explosão de raios-X. Estudos de acompanhamento pelo observatório XMM-Newton da Agência Espacial Europeia e pelo telescópio NuSTAR da NASA, que é liderado pela Caltech e gerenciado pelo Laboratório de Propulsão a Jato da agência, revelou mais características físicas da estrela de nêutrons, incluindo aqueles usados ​​para estimar sua idade.

Uma estrela de nêutrons é uma pepita incrivelmente densa de material estelar que sobra depois que uma estrela massiva se transforma em supernova e explode. Na verdade, eles são alguns dos objetos mais densos do universo (perdendo apenas para os buracos negros):uma colher de chá de estrela de nêutrons pesaria 4 bilhões de toneladas na Terra. Os átomos dentro de uma estrela de nêutrons são esmagados juntos com tanta força, eles se comportam de maneiras não encontradas em nenhum outro lugar. O Swift J1818.0-1607 compacta o dobro da massa do nosso Sol em um volume mais de um trilhão de vezes menor.

Com um campo magnético de até 1, 000 vezes mais forte do que uma estrela de nêutrons típica - e cerca de 100 milhões de vezes mais forte do que os ímãs mais poderosos feitos por humanos - o Swift J1818.0-1607 pertence a uma classe especial de objetos chamados magnetares, quais são os objetos mais magnéticos do universo. E parece ser o magnetar mais jovem já descoberto. Se sua idade for confirmada, isso significa que a luz da explosão estelar que o formou teria atingido a Terra na época em que George Washington se tornou o primeiro presidente dos Estados Unidos.

"Este objeto está nos mostrando um momento anterior na vida de um magnetar do que jamais vimos, logo após sua formação, "disse Nanda Rea, pesquisador do Instituto de Ciências Espaciais de Barcelona e investigador principal das campanhas de observação de XMM Newton e NuSTAR (abreviação de Nuclear Spectroscopic Telescope Array).

Embora existam mais de 3, 000 estrelas de nêutrons conhecidas, os cientistas identificaram apenas 31 magnetares confirmados - incluindo esta entrada mais recente. Como suas propriedades físicas não podem ser recriadas na Terra, estrelas de nêutrons (incluindo magnetares) são laboratórios naturais para testar nossa compreensão do mundo físico.

“Talvez se entendermos a história de formação desses objetos, vamos entender por que há uma diferença tão grande entre o número de magnetares que encontramos e o número total de estrelas de nêutrons conhecidas, "Rea disse.

O Swift J1818.0-1607 está localizado na constelação de Sagitário e está relativamente perto da Terra - apenas cerca de 16, 000 anos-luz de distância. (Porque a luz leva tempo para viajar essas distâncias cósmicas, estamos vendo a luz que a estrela de nêutrons emitiu cerca de 16, 000 anos atrás, quando tinha cerca de 240 anos.) Muitos modelos científicos sugerem que as propriedades físicas e o comportamento dos magnetares mudam à medida que envelhecem e que os magnetares podem ser mais ativos quando são mais jovens. Portanto, encontrar uma amostra mais jovem por perto como essa ajudará a refinar esses modelos.

Indo para os extremos

Embora as estrelas de nêutrons tenham apenas cerca de 10 a 20 milhas (15 a 30 quilômetros) de largura, eles podem emitir enormes rajadas de luz em paridade com as de objetos muito maiores. Os magnetares, em particular, foram associados a erupções poderosas, brilhantes o suficiente para serem vistas claramente em todo o universo. Considerando as características físicas extremas dos magnetares, os cientistas acham que existem várias maneiras de gerar essas enormes quantidades de energia.

A missão Swift localizou o Swift J1818.0-1607 quando começou a explodir. Nesta fase, sua emissão de raios X tornou-se pelo menos 10 vezes mais brilhante do que o normal. Os eventos de explosão variam em suas especificidades, mas geralmente começam com um aumento repentino no brilho ao longo de dias ou semanas, seguido por um declínio gradual ao longo de meses ou anos, conforme o magnetar retorna ao seu brilho normal.

É por isso que os astrônomos precisam agir rápido se quiserem observar o período de pico de atividade de um desses eventos. A missão Swift alertou a comunidade astronômica global para o evento, e o XMM-Newton (que tem participação da NASA) e o NuSTAR realizaram estudos de acompanhamento rápidos.

Além de raios-X, magnetares são conhecidos por liberar grandes explosões de raios gama, a forma de luz de mais alta energia do universo. Eles também podem emitir feixes constantes de ondas de rádio, a forma de luz de menor energia do universo. (Estrelas de nêutrons que emitem feixes de rádio de longa duração são chamadas de pulsares de rádio; o Swift J1818.0-1607 é um dos cinco magnetares conhecidos que também são pulsares de rádio.)

"O que é incrível sobre [magnetares] é que eles são bastante diversificados como população, "disse Victoria Kaspi, diretor do McGill Space Institute da McGill University em Montreal e ex-membro da equipe NuSTAR, que não estava envolvido com o estudo. "Cada vez que você encontra um, está contando uma história diferente. Eles são muito estranhos e muito raros, e não acho que vimos toda a gama de possibilidades. "

O novo estudo foi liderado por Paolo Esposito com a Escola de Estudos Avançados (IUSS) em Pavia, Itália.