Um Pulsar Em Excesso de Velocidade e a Girar como um Pião

Um artigo ontem publicado na revista Astronomy & Astrophysics pela astrofísica Lucia Pavan (Universidade de Genebra) e co-autores dá conta de observações realizadas de um pulsar, uma estrela de neutrões magnetizada e em rotação que emite feixes de radiação electromagnética, muito peculiar.

(Imagem do pulsar IGR J1104-6103 e do remanescente de supernova MSH 11-61A, combinado na mesma foto dados obtidos pelo observatório Chandra (raios-X, púrpura), pelo Australia Compact Telescope Array (ondas de rádio, verde), e pelo 2MASS survey (visível, RGB). Crédito: NASA/CXC/ISDC/L.Pavan et al, CSIRO/ATNF/ATCA, Optical, 2MASS/UMass/IPAC-Caltech/NASA/NSF)

O IGR J1104-6103, como é conhecido entre os astrofísicos desde a sua descoberta pelo observatório de raios-gama INTEGRAL, situa-se a cerca de 23 mil anos-luz na direcção da constelação Carina. Próximo dele, a cerca de 60 anos-luz, encontra-se um remanescente de supernova designado de MSH 11-61A. Comparando observações feitas em datas distintas, Pavan e os colegas conseguiram determinar que o pulsar se desloca pelo meio interestelar a uma velocidade estimada entre os 4 e 8 milhões de quilómetros por hora! A sua velocidade é tão elevada que a “Pulsar Wind Nebula” (PWN), uma nuvem de partículas de alta energia que rodeia os pulsares como um casulo, é distorcida até assumir a forma de um cone, aberto no sentido contrário ao seu movimento. Este fenómeno é muito semelhante à onda de choque que se forma em volta de um avião quando este rompe a barreira do som, como se pode ver na figura seguinte.

(Onda de choque provocada por um avião superando a velocidade do som. Crédito: Marcos Vasconcelos )

Este vento de partículas colide e ioniza o gás e poeiras do meio interestelar, aquecendo-o até temperaturas de milhões de Kelvin e provocando a emissão de raios-X. Por outro lado, retrocedendo ao longo da provável direcção de movimento, a equipa de cientistas pôde determinar a origem provável do pulsar – a zona central do remanescente de supernova. Esta conclusão é reforçada pelo facto de o remanescente ter uma estrutura assimétrica, mais alongado ao longo da suposta trajectória do pulsar. É muito provável portanto que o pulsar tenha tido origem no colapso da estrela maciça que deu origem ao remanescente e, para além disso, que esse colapso tenha sido assimétrico, atirando o pulsar a grande velocidade para fora da zona central da supernova.

Para além da velocidade desproporcional com que se desloca, o IGR J1104-6103 emite um poderoso vento de partículas carregadas que emitem raios-X ao deslocarem-se ao longo das linhas do campo magnético do pulsar ou quando chocam com outras partículas. Esta estrutura é visível na figura como uma longa cauda de raios-X cuja dimensão real é de 37 anos-luz! A cauda tem uma forma peculiar, semelhante à rosca de um saca rolhas, o que indica que o pulsar tem um eixo de rotação que varia no tempo, como um pião. Devido a este efeito o feixe de partículas é atirado em direções gradualmente diferentes ao longo do tempo dando origem ao padrão de rosca. Curiosamente, e ao contrário do que acontece noutros exemplos conhecidos, em que estão alinhados, a PWN e a cauda de raios X são quase perpendiculares. Pavan e co-autores especulam que a aparente assimetria da explosão da supernova, fossilizada no remanescente, e uma possível velocidade de rotação muito elevada do núcleo da estrela que viria a originar o pulsar durante o colapso, poderiam explicar este cenário tão peculiar.

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