Magnetar: A Estrela Morta que Turbinou a Maior Supernova Detectada com Raios Gama

Magnetar: A Estrela Morta que Turbinou a Maior Supernova Detectada com Raios Gama

O que você precisa saber

O telescópio Fermi da NASA detectou raios gama que comprovam o papel de um magnetar — a estrela mais magnética do universo — na explosão SN 2017egm
É a primeira vez que raios gama de uma supernova superluminosa revelam diretamente o mecanismo por trás de seu brilho extraordinário
A descoberta inaugura uma nova forma de investigar o interior das maiores explosões cósmicas já registradas

Em maio de 2017, o telescópio Gaia, da Agência Espacial Europeia (ESA), flagrou um clarão extraordinário na galáxia espiral NGC 3191, a cerca de 440 milhões de anos-luz da Terra. Os cientistas rapidamente perceberam que não era uma supernova comum — era entre 10 e 100 vezes mais brilhante do que o esperado. Ela foi batizada de SN 2017egm, e por anos sua origem permaneceu um mistério.

Quase uma década depois, pesquisadores finalmente confirmaram o que estava por trás desse brilho extraordinário: um magnetar, um cadáver estelar com o campo magnético mais poderoso já identificado no universo. E a prova veio de onde ninguém esperava — de raios gama capturados pelo telescópio espacial Fermi, da NASA.

Quando uma estrela morre, ela pode fazer o maior barulho do universo

Pense no Sol. Ele existe há cerca de 4,6 bilhões de anos, queimando hidrogênio como uma boca de fogão que nunca se apaga. Quando estrelas muito maiores — com dezenas de vezes a massa do Sol — chegam ao fim de sua vida, o núcleo desaba sobre si mesmo em fração de segundo e a camada externa é expelida com força gigantesca. Isso é uma supernova.

Mas a SN 2017egm era uma supernova superluminosa — um evento ainda mais extremo. É a diferença entre uma fogueira de acampamento e o Sol inteiro explodindo de uma vez: ela brilhou por meses, visível em uma galáxia a 440 milhões de anos-luz. Um ano-luz, vale lembrar, é a distância que a luz percorre em um ano inteiro viajando a 300 mil quilômetros por segundo — uma distância que a mente humana mal consegue imaginar.

Mapa de significância de raios gama sobreposto à imagem óptica da região da supernova superluminosa SN 2017egm detectada pelo telescópio Fermi da NASA
Mapa de raios gama (azul) combinado com imagem óptica da região de SN 2017egm — a primeira supernova superluminosa com emissão em raios gama confirmada pelo Fermi.

O que é um magnetar — o objeto mais magnético do universo

Quando uma grande estrela explode em supernova, o que sobra no centro pode ser uma estrela de nêutrons. Imagine pegar o Sol inteiro e comprimi-lo até ele caber em uma cidade do tamanho de São Paulo. Toda aquela massa colossal, naquele espaço minúsculo, com a gravidade destruindo os próprios átomos. Isso é uma estrela de nêutrons.

Um magnetar é uma estrela de nêutrons ainda mais extrema. Seu campo magnético — aquela força invisível que faz o imã da geladeira grudar na porta — é trilhões de vezes mais poderoso do que o da Terra. Para ter uma ideia concreta: se existisse um magnetar a metade da distância entre a Terra e a Lua (uns 192 mil quilômetros), seu campo magnético seria forte o suficiente para apagar o chip do seu cartão de crédito. Com o cartão na sua carteira. Na sua mão.

Como o magnetar “turbinou” a supernova?

Quando um magnetar nasce, ele gira incrivelmente rápido — como uma bailarina que fecha os braços e começa a rodar cada vez mais veloz. Mas esse magnetar tem um freio natural: seu próprio campo magnético cria uma resistência que vai desacelerando a rotação ao longo do tempo.

A energia retirada dessa rotação não some: ela é transferida para a nuvem de material em expansão da supernova, chamada de ejecta — que significa literalmente “material ejetado”. Funciona como uma turbina injetando combustível extra num foguete: o magnetar vai alimentando a explosão com energia, fazendo-a brilhar muito mais do que brilharia sozinha. No caso da SN 2017egm, esse processo durou meses, gerando um brilho 10 vezes ou mais superior ao de uma supernova comum.

Nebulosa de vento de magnetar observada em raios X pelo telescópio XMM-Newton com identificação do magnetar central e da estrutura de emissão
Nebulosa de vento gerada por um magnetar, vista em raios X — o tipo de fenômeno que transferiu energia à SN 2017egm e a fez brilhar de forma extraordinária.

O telescópio Fermi: enxergando o que os olhos humanos jamais veriam

O telescópio Fermi da NASA é um observatório espacial especializado em captar raios gama. Você já viu um arco-íris? Ele mostra a luz do Sol separada em cores — do vermelho ao violeta. Os raios gama ficam além do violeta, com energia tão alta que atravessa muros de concreto e chapas de aço. Na Terra, nossa atmosfera os bloqueia como um escudo protetor. No espaço, eles viajam por bilhões de anos sem obstáculo.

Ao analisar os dados do Fermi, os pesquisadores identificaram raios gama vindos exatamente da direção do SN 2017egm. Esses raios só poderiam ter origem no magnetar girando furiosamente no centro da explosão — atravessando a nuvem de material expandido e chegando, enfim, ao nosso telescópio. “Observar raios gama de supernovas nos dará uma nova forma de explorar seu funcionamento interno”, afirmou um dos pesquisadores envolvidos.

Por que essa descoberta importa para a ciência?

Por décadas, a teoria de que magnetars potencializam supernovas superluminosas era uma hipótese elegante, mas sem confirmação direta. Como verificar o que acontece no interior de uma explosão a 440 milhões de anos-luz? O Fermi respondeu com raios gama.

Saber que podemos usar raios gama para detectar magnetars no coração de explosões estelares é como descobrir que um raio-X pode revelar o esqueleto humano sem cirurgia alguma. Abre uma janela completamente nova para investigar as explosões mais energéticas do universo — e entender melhor o que as estrelas deixam para trás quando morrem.

Perguntas frequentes

O que é uma supernova superluminosa?
É uma explosão estelar 10 a 100 vezes mais brilhante do que uma supernova comum. São eventos raros e extremamente energéticos, e suas causas exatas ainda fascinam os astrônomos.

O que é um magnetar?
Um magnetar é um tipo especial de estrela de nêutrons com campo magnético trilhões de vezes mais poderoso do que o da Terra. É o objeto mais magnético já identificado no universo.

Por que o telescópio Fermi foi decisivo nessa descoberta?
O Fermi detecta raios gama — a forma de luz mais energética que existe — que conseguem atravessar a nuvem de material da supernova e revelar o interior da explosão. Foi a primeira confirmação de raios gama de uma supernova superluminosa.

Referências

https://science.nasa.gov/missions/fermi/nasas-fermi-glimpses-power-source-of-supercharged-supernovae/

E não se esqueça, mantenha sempre seus olhos no céu!

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