p Uma colaboração científica global usando dados do telescópio Interior Composition Explorer (NICER) da estrela de nêutrons da NASA na Estação Espacial Internacional descobriu ondas de raios-X que acompanham as explosões de rádio do pulsar na Nebulosa do Caranguejo. A descoberta mostra que essas explosões, chamados pulsos de rádio gigantes, liberar muito mais energia do que se suspeitava anteriormente. p Um pulsar é um tipo de estrela de nêutrons girando rapidamente, o esmagado, núcleo de uma estrela do tamanho de uma cidade que explodiu como uma supernova. Um jovem, estrela de nêutrons isolada pode girar dezenas de vezes a cada segundo, e seu campo magnético giratório alimenta feixes de ondas de rádio, luz visível, Raios X, e raios gama. Se esses feixes passarem pela Terra, astrônomos observam pulsos de emissão semelhantes a relógios e classificam o objeto como um pulsar.

p "De mais de 2, 800 pulsares catalogados, o pulsar do caranguejo é um dos poucos que emitem pulsos de rádio gigantes, que ocorrem esporadicamente e podem ser centenas a milhares de vezes mais brilhantes do que os pulsos regulares, "disse o cientista-chefe Teruaki Enoto do RIKEN Cluster for Pioneering Research in Wako, Prefeitura de Saitama, Japão. "Depois de décadas de observações, apenas o Caranguejo demonstrou aumentar seus pulsos de rádio gigantes com emissão de outras partes do espectro. "

p O novo estudo, que aparecerá na edição de 9 de abril de Ciência e agora está disponível online, analisou a maior quantidade de dados simultâneos de raios-X e rádio já coletados de um pulsar. Ele estende a faixa de energia observada associada a esse fenômeno de aprimoramento em milhares de vezes.

p Localizado a cerca de 6, 500 anos-luz de distância, na constelação de Touro, a Nebulosa do Caranguejo e seu pulsar se formaram em uma supernova cuja luz atingiu a Terra em julho de 1054. A estrela de nêutrons gira 30 vezes a cada segundo, e em comprimentos de onda de raio-X e rádio está entre os pulsares mais brilhantes do céu.

p Entre agosto de 2017 e agosto de 2019, Enoto e seus colegas usaram o NICER para observar repetidamente o pulsar do caranguejo em raios-X com energias de até 10, 000 elétron-volts, ou milhares de vezes mais do que a luz visível. Enquanto NICER estava assistindo, a equipe também estudou o objeto usando pelo menos um dos dois radiotelescópios terrestres no Japão - a antena de 34 metros no Kashima Space Technology Center e a antena de 64 metros no Usuda Deep Space Center da Japan Aerospace Exploration Agency, ambos operando a uma frequência de 2 gigahertz.

p ele combinou o conjunto de dados efetivamente deu aos pesquisadores quase um dia e meio de cobertura simultânea de raios-X e rádio. Tudo dito, eles capturaram atividade em 3,7 milhões de rotações de pulsar e capturaram cerca de 26, 000 pulsos de rádio gigantes.

p Pulsos gigantes explodem rapidamente, pico em milionésimos de segundo, e ocorrem de forma imprevisível. Contudo, quando eles ocorrem, eles coincidem com as pulsações regulares de um relógio.

p O NICER registra o tempo de chegada de cada raio-X detectado em até 100 nanossegundos, mas a precisão do tempo do telescópio não é sua única vantagem para este estudo.

p "A capacidade do NICER de observar fontes brilhantes de raios-X é quase quatro vezes maior do que o brilho combinado do pulsar e de sua nebulosa, "disse Zaven Arzoumanian, o líder científico do projeto no Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland. "Portanto, essas observações não foram afetadas pelo empilhamento - onde um detector conta dois ou mais raios X como um único evento - e outros problemas que complicaram as análises anteriores."

p A equipe de Enoto combinou todos os dados de raios-X que coincidiram com pulsos de rádio gigantes, revelando um aumento de raio-X de cerca de 4% que ocorreu em sincronia com eles. É notavelmente semelhante ao aumento de 3% na luz visível também associado ao fenômeno, descoberto em 2003. Em comparação com a diferença de brilho entre os pulsos regulares e gigantes do Caranguejo, essas mudanças são notavelmente pequenas e representam um desafio para os modelos teóricos explicarem.

p As melhorias sugerem que pulsos gigantes são uma manifestação de processos subjacentes que produzem emissões que abrangem o espectro eletromagnético, do rádio aos raios-X. E porque os raios X têm milhões de vezes mais potentes que as ondas de rádio, mesmo um aumento modesto representa uma grande contribuição de energia. Os pesquisadores concluíram que a energia total emitida associada a um pulso gigante é dezenas a centenas de vezes maior do que o estimado anteriormente apenas com dados de rádio e ópticos.

p "Ainda não entendemos como ou onde os pulsares produzem sua emissão complexa e abrangente, e é gratificante ter contribuído com outra peça para o quebra-cabeça de vários comprimentos de onda desses objetos fascinantes, "Enoto disse.