p Novas observações de raios-X polarizados da Nebulosa e Pulsar do Caranguejo, publicado hoje em Relatórios Científicos , pode ajudar a explicar surtos repentinos na intensidade de raios-X do Caranguejo, além de fornecer novos dados para modelagem - e compreensão - da nebulosa. p Como foi observado pela primeira vez há pouco mais de mil anos, a nebulosa do caranguejo foi estudada por gerações de astrônomos. No entanto, novas observações de pesquisadores na Suécia mostram que esse "farol cósmico" ainda não revelou todos os seus segredos.

p As observações dos pesquisadores de raios-X polarizados da Nebulosa e Pulsar do Caranguejo, publicado hoje em Relatórios Científicos , pode ajudar a explicar surtos repentinos na intensidade de raios-X do Caranguejo, além de fornecer novos dados para modelagem - e compreensão - da nebulosa.

p A polarização dos raios-X do Caranguejo revela como e onde eles são produzidos no ambiente extremo da nebulosa, diz Mark Pearce, Professor de Física no KTH Royal Institute of Technology e principal autor do estudo.

p "Nossas medições indicam que os raios-X vêm de uma região organizada nas proximidades do pulsar no centro da nebulosa, "Diz Pearce." Elétrons girando em torno das linhas do campo magnético nesta região produzem os raios-X. As medições são feitas em uma faixa de energia inexplorada, portanto, eles fornecem novas informações que ajudarão a resolver o enigma de como a radiação de alta energia é gerada. "

p Em 1054 CE, Astrônomos chineses registraram o aparecimento de uma nova estrela brilhante no céu - um evento que agora chamamos de supernova, ou estrela explodindo. O resultado deste evento cataclísmico foi uma estrela de nêutrons em rotação rápida:o pulsar do Caranguejo, mal 15 km de diâmetro, mas com uma massa igual ao Sol do nosso sistema solar, rodeado por uma nebulosa em expansão de partículas e radiação.

p Estrelas de nêutrons são uma espécie de sol zumbi ultradenso que se forma quando uma estrela esgota seu combustível e colapsa sobre si mesma devido à força de sua própria gravidade. Se eles fossem mais densos, eles seriam buracos negros.

p Pearce diz que, embora detectar os raios-X do caranguejo seja um negócio de rotina para satélites de pesquisa, examinar a polarização dessas emissões, ou seja, o plano em que as ondas de radiação oscilam - é um novo território.

p "Estrelas de nêutrons são objetos fascinantes, "Diz Pearce." O pulsar do Caranguejo gira em torno de um eixo 30 vezes por segundo, produzindo flashes de raios X - uma espécie de farol cósmico. Os raios X surgem da aceleração dos elétrons em campos magnéticos intensos (10 trilhões de vezes mais forte que o campo magnético da Terra), até energias tipicamente cem vezes maiores do que as obtidas no acelerador do LHC. "

p No artigo publicado em Relatórios Científicos em 10 de agosto de 2017, nova luz é lançada sobre o pulsar por meio de novas medições conduzidas por um telescópio transportado por balão, PoGO + ("PoGO plus"), voou no topo da atmosfera no verão de 2016.

p Assim como a luz visível ou ondas de rádio, Os raios X são eletromagnéticos e podem ser polarizados, ou em outras palavras, o campo elétrico pode oscilar em um plano específico. Usualmente, a polarização não pode ser medida por telescópios de raios-X, então os pesquisadores perdem algumas das informações transportadas por esses mensageiros de raios-X, Pearce diz. A missão PoGO + foi desenvolvida especificamente para medir a polarização dos raios-X do Caranguejo e outros corpos celestes, com o objetivo de abrir uma nova janela de observação sobre esses objetos.

p Uma vez que os raios X são prontamente absorvidos pela atmosfera terrestre, as observações precisam ocorrer no alto da estratosfera. Nas primeiras horas de 12 de julho de 2016, um enorme, Um balão de hélio de 1,1 milhão de metros cúbicos carregando um telescópio especialmente construído foi lançado do Centro Espacial SSC Esrange, perto de Kiruna no norte da Suécia, para fazer exatamente isso.

p As medições PoGO são as primeiras feitas na banda chamada "hard X-ray", cobrindo a faixa de energia 20-160 keV, e fornecer novos dados para a modelagem do caranguejo. Os resultados das missões PoGO são os primeiros de uma missão dedicada de polarimetria de raios-X em mais de 40 anos. PoGO + revela que uma fração relativamente alta, 21 por cento, Os raios X do Caranguejo são polarizados, embora as observações englobassem o pulsar e a nebulosa topologicamente complexa.

p Pearce diz que isso indica que os raios X se originam de uma região compacta com um campo magnético bem ordenado. "O ângulo do plano de polarização está alinhado ao eixo de rotação do pulsar, como esperado para elétrons que geram raios-X por meio de processos síncrotron enquanto aprisionados em trajetórias toroidais ao redor do pulsar, "diz ele." Ao determinar com precisão a hora de chegada dos raios X, PoGO + foi capaz de distinguir entre os raios X que se originam da nebulosa e do pulsar. "

p A emissão geral foi considerada dominada pela nebulosa. Comparar o ângulo de polarização medido da nebulosa com aquele medido em comprimentos de onda ópticos também indica que o local de emissão está associado ao toro - uma estrutura luminosa em forma de rosca na parte interna da nebulosa. Pearce diz que o menor ângulo de polarização visto para o pulsar está de acordo com os resultados em comprimentos de onda ópticos - uma confirmação importante de que essas medições mais diretas são um proxy razoável para modelos de raios-X. Os resultados de polarização PoGO + são compatíveis com aqueles obtidos em 2013 do PoGOLite Pathfinder.

p A consistência entre esses resultados pode ajudar a elucidar a causa dos aumentos repentinos na intensidade dos raios-X do Caranguejo que foram observados recentemente. Essas chamas eram inesperadas para um objeto que por muito tempo foi considerado uma vela celestial padrão para raios-X.