A impressão de um artista de um ímã de período extra longo. Os astrônomos descobriram o objeto usando o Murchison Widefield Array (MWA), um radiotelescópio em Wajarri Yamaji Country, na remota Austrália Ocidental. Crédito: ICRAR
Pesquisadores descobriram um novo objeto estelar, potencialmente um magnetar de período extremamente longo, que desafia a compreensão atual das estrelas de nêutrons. Emitindo ondas de rádio a cada 22 minutos, o mais longo já registrado, este objeto desafia as teorias atuais, mas oferece insights promissores sobre Estrêla de Neutróns Física e evolução magnética. A equipe planeja pesquisar mais, na esperança de descobrir mais desses corpos celestes incomuns.
Uma equipe internacional liderada por astrônomos do nó Curtin University do International Center for Research in Radio Astronomy (ICRAR) descobriram um novo tipo de objeto estelar que desafia nossa compreensão da física das estrelas de nêutrons.
O objeto pode ser um magnetar muito alto, que é um tipo raro de estrela com campos magnéticos extremamente fortes que podem produzir rajadas poderosas de energia.
Até recentemente, todos os magnetares conhecidos liberavam energia em intervalos de alguns segundos a alguns minutos. O objeto recém-descoberto emite ondas de rádio a cada 22 minutos, tornando-o o período magnético mais longo já descoberto.
A pesquisa foi publicada em 19 de julho na revista natureza.
Uma animação que descreve a detecção, o comportamento do objeto e sua aparência. Crédito: ICRAR
Observações e resultados
Os astrônomos descobriram o objeto usando o Murchison Widefield Array (MWA), um radiotelescópio em Wajarri Yamaji Country, na remota Austrália Ocidental.
O magnetar, chamado GPM J1839-10, está a 15.000 anos-luz da Terra, na constelação de Scutum, disse a principal autora, Dra. Natasha Hurley-Walker.
“Este objeto notável desafia nossa compreensão de estrelas de nêutrons e magnetares, que são alguns dos objetos mais exóticos e extremos do universo”, disse ela.
O corpo estelar é apenas o segundo de seu tipo já descoberto após a descoberta do primeiro pelo estudante de graduação Tyrone O’Doherty na Curtin University.
Impressão artística do radiotelescópio Murchison Widefield Array observando a estrela magnetar Very Long Period, a 15.000 anos-luz da Terra na constelação de Scutum. Crédito: ICRAR
Nova compreensão dos ímãs
A princípio, a comunidade científica ficou perplexa com a descoberta.
Eles publicaram um artigo em natureza em janeiro de 2022 descreve um misterioso objeto transitório que aparece e desaparece esporadicamente, emitindo poderosos feixes de energia três vezes por hora.
A primeira coisa nos surpreendeu, disse o Dr. Hurley Walker – supervisor honorário de O’Doherty -.
“Estávamos tão confusos”, disse ela. “Então começamos a procurar por objetos semelhantes para ver se era um evento isolado ou apenas a ponta do iceberg”.
Entre julho e setembro de 2022, a equipe pesquisou o céu com o telescópio MWA. E eles rapidamente encontraram o que procuravam no GPM J1839-10. Ele emite rajadas de energia que duram até cinco minutos – cinco vezes mais que o primeiro corpo.
O magnetar foi descoberto pelo radiotelescópio Murchison Widefield Array (MWA), com uma série de outras instalações ao redor do mundo se juntando para confirmar a descoberta e estudar o objeto. MeerKAT – Crédito: South African Radio Astronomy Observatory (SARAO), Gran Telescopio Canarias – Crédito: Daniel López / IAC, Murchison Widefield Array – Crédito: Marianne Annereau, Giant Metrewave Radio Telescope – Crédito: NCRA, Australian SKA Pathfinder – Crédito: CSIRO / Dragonfly Media, Australia Very Large Array – Crédito: AUI / NRAO, XMM-Newton – Crédito: European Space Agency
Confirmação de descoberta
Outros telescópios seguiram para confirmar a descoberta e aprender mais sobre as propriedades únicas do objeto.
Estes incluíram três CSIRO radiotelescópios na Austrália, o radiotelescópio MeerKAT na África do Sul, o telescópio Grantecan (GTC) de 10 m e o telescópio espacial XMM-Newton.
Armado com as coordenadas celestes e suas características do GPM J1839-10, a equipe também começou a pesquisar os arquivos de observação dos principais radiotelescópios do mundo.
“Ele apareceu em observações do Giant Metrewave Radio Telescope (GMRT) na Índia, e o Very Large Array (VLA) nos EUA teve observações que remontam a 1988”, disse ela.
“Foi um momento incrível para mim. Eu tinha cinco anos quando nossos telescópios registraram os pulsos desse objeto pela primeira vez, mas isso passou despercebido e permaneceu oculto nos dados por 33 anos.
“Eles perderam porque não esperavam encontrar algo parecido.”
A impressão de um artista de um ímã de período extra longo. O objeto emitiu um pulso de cinco minutos de energia de comprimento de onda de rádio por pelo menos 33 anos. Crédito: ICRAR
Desafie os paradigmas atuais
Nem todos os magnetares produzem ondas de rádio. Alguns estão abaixo da “linha da morte”, um limite crítico no qual o campo magnético de uma estrela se torna muito fraco para gerar emissões de alta energia.
“O objeto que detectamos está girando muito lentamente para produzir ondas de rádio – está abaixo da linha da morte”, disse o Dr. Hurley-Walker.
“Supondo que seja um magnetar, não deveria ser possível para este objeto produzir ondas de rádio, mas nós as vemos.
“E não estamos falando apenas de um pequeno vislumbre de uma emissão de rádio. A cada 22 minutos, ele emite um pulso de energia de comprimento de onda de cinco minutos, e faz isso há pelo menos 33 anos.
“Qualquer que seja o mecanismo por trás disso é excepcional.”
O Pawsey Supercomputing Research Center foi usado para armazenar e compartilhar os dados usados para esta pesquisa. Crédito: Pawsey Supercomputing Research Center
Olhando diretamente para o futuro
Esta descoberta tem implicações importantes para a nossa compreensão da física das estrelas de neutrões e do comportamento dos campos magnéticos em ambientes extremos.
Também levanta novas questões sobre a formação e evolução do magnetismo e pode lançar luz sobre a origem de fenômenos misteriosos, como rajadas rápidas de rádio.
A equipe de pesquisa planeja fazer mais observações do magnetar para aprender mais sobre suas propriedades e comportamento.
Eles também esperam descobrir mais desses objetos misteriosos no futuro, para determinar se eles são realmente ímãs com períodos muito longos, ou mesmo algo mais fenomenal.
Referência: “Long Range Radio Transient Active for Three Decades” por N. Hurley-Walker, N. Rea, SJ McSweeney, BW Meyers, E. Lenc, I. Heywood, SD Hyman, YP Men, TE Clarke, F. Coti Zelati, DC Price, C. Horváth, TJ Galvin, GE Anderson, A. cci, JS Morgan, KM Rajwade, B. Stappers e A. Williams, 1 de julho 9, 2023 natureza.
DOI: 10.1038/s41586-023-06202-5
O MWA é um precursor do maior observatório de radioastronomia do mundo, o Square Kilometer Array, que está em construção na Austrália e na África do Sul. A MWA celebra um marco significativo este ano ao completar uma década de operações e descobertas científicas internacionais.
O Centro Internacional de Pesquisa em Radioastronomia (ICRAR) é um projeto conjunto da Curtin University e da University of Western Australia com apoio e financiamento do governo do estado da Austrália Ocidental.
Reconhecemos os Wajarri Yamaji como os proprietários tradicionais e detentores originais do Inyarrimanha Ilgari Bundara, o local do CSIRO Murchison Radio Astronomy Observatory, onde o Murchison Widefield Array está localizado.
O Pawsey Supercomputing Research Center em Perth – uma instalação nacional de supercomputação financiada pelo Tier 1 – ajudou a armazenar e processar as observações de MWA usadas nesta pesquisa.
