Pulsares visíveis em raios gama

GLAST = FGST
A NASA renomeou o observatório GLAST (Gamma-ray Large Area Space Telescope) para Fermi Gamma-ray Space Telescope, em homenagem ao eminente físico de ascendência italiana e prémio Nobel da física, Enrico Fermi. Podem ver a notícia aqui.

Entretanto, o observatório parece estar a funcionar em pleno e fez já um primeiro mapa do céu nocturno em radiação gama.
Neste mapa, as fontes mais brilhantes, já conhecidas, são os pulsares dos remanescentes de supernova do Caranguejo e de Vela e o misterioso pulsar Geminga. Uma outra fonte particularmente luminosa é o “blazar” 3C 454.3, o núcleo de uma galáxia activa a 7.1 mil milhões de anos de luz!

Em Outubro de 2008, o Observatório Fermi fez uma descoberta notável!
Trata-se do primeiro exemplar de uma população de pulsares que são apenas visíveis em radiação gama e cuja existência era postulada por vários estudos teóricos. Estes estudos indicavam que os feixes de radiação gama emitidos pelos pulsares são mais largos do que os feixes nos restantes comprimentos de onda. Este facto faz com que pulsares até agora não detectados, por não terem um alinhamento favorável com a Terra, possam agora ser observados em radiação gama.
O exemplar em causa está associado com o remanescente de supernova CTA1, na constelação de Cefeu. Podem ver a notícia aqui.
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Depois da descoberta do pulsar associado ao remanescente de supernova CTA-1 em Cefeu, o primeiro visível exclusivamente em raios gama, o telescópio Fermi acabou de alargar essa amostra para 12 e detectou também raios gama provenientes de 18 outros pulsares conhecidos.
A descoberta de pulsares visíveis apenas em raios gama é importantíssima para esclarecer a forma como estes astros produzem as suas emissões de energia. Um pulsar não é mais do que uma estrela de neutrões (com 20-30km de diâmetro) fortemente magnetizada e em rotação. A estrela emite um feixe de ondas de radio dos seus pólos magnéticos através de um mecanismo que não é ainda totalmente compreendido. Quando o eixo de rotação e o eixo magnético do pulsar não coincidem, o feixe emitido varre um cone no espaço e se este intersecta a Terra observamos os impulsos periódicos de rádio que deram o nome aos pulsares. Um efeito análogo ao de um farol.
Se atendermos ao facto de que os pulsares armazenam uma quantidade fabulosa de energia (resultante do colapso gravitacional de uma estrela), quando os observamos em ondas de rádio vemos apenas uma ínfima parte da energia por eles produzida. A maior parte da energia é emitida nos comprimentos de onda mais curtos, e.g. raios gama, pelo menos para pulsares não muito antigos. Pouco se conhecia do comportamento dos pulsares nestas energias. Por exemplo, será que os pulsares também emitem feixes de raios gama pelos seus pólos magnéticos, como na figura abaixo (feixe de raios gama a magenta).
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Se assim fosse, todos os pulsares rádio seriam também detectados em raios gama com idênticos períodos. Ora, a descoberta de pulsares visíveis *apenas* em raios gama implica que a região onde se geram os feixes de ondas de rádio e os raios gama são distintas. Esta observação vem ao encontro de uma teoria segundo a qual os raios gama são produzidos numa região em torno da estrela de neutrões devido à aceleração relativística de electrões e de outras partículas carregadas, como na figura abaixo (radiação gama a magenta e feixe de ondas de rádio a verde).
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Assim, não só os pulsares não exibem o famoso “efeito de farol” quando observados em raios gama como estes últimos são produzidos a uma distância significativa da superfície da estrela. Para o pulsar Vela (associado aos famosos restos de supernova na constelação com o mesmo nome), isso ocorre a uma distância de cerca de 450 km da superfície.

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