Magnetares: os ímãs mais fortes do Universo
A magnetar é um tipo de estrela de nêutrons com o campo magnético mais poderoso conhecido no universo – até mil trilhões de vezes mais forte que o da Terra. Estes raros e extremos cadáveres estelares acumulam mais massa do que o Sol numa esfera do tamanho de uma cidade, e o seu magnetismo é tão intenso que seria letal a milhares de quilómetros de distância e pode distorcer a própria estrutura dos átomos.
Da estrela moribunda ao ímã cósmico
Os magnetares nascem, como as estrelas de nêutrons comuns, quando uma estrela massiva esgota seu combustível e seu núcleo entra em colapso em uma supernova. O que diferencia um magnetar é a força do seu campo magnético, que pode chegar a 1015 gauss – em comparação com alguns gauss de um ímã de geladeira. Exatamente como tais campos surgem ainda é debatido, mas uma ideia importante é um mecanismo de "dínamo" no qual a agitação violenta e rápida do interior fluido da estrela de nêutrons recém-nascida amplifica o campo a valores colossais nos primeiros segundos de sua vida.
Starquakes e explosões gigantes
O campo magnético de um magnetar é tão forte que tensiona e quebra a crosta rígida da estrela, desencadeando terremotos estelares. Essas rupturas repentinas liberam explosões estupendas de raios X e raios gama. Os eventos mais violentos, chamados foguetes gigantes, pode ofuscar brevemente galáxias inteiras em raios gama. Uma explosão gigante em 2004 de um magnetar a 50.000 anos-luz de distância foi tão poderosa que perturbou de forma mensurável a atmosfera superior da Terra. Em seus momentos mais calmos, os magnetares são observados como repetidores gama suaves e pulsares anômalos de raios X – duas classes de objetos agora considerados o mesmo tipo de estrela.
Por que eles são importantes
Os magnetares são laboratórios naturais de física impossíveis de recriar na Terra: matéria com densidade nuclear e campos eletromagnéticos próximos ao limite quântico, onde o próprio vácuo se comporta de maneira estranha. Eles também foram vinculados a alguns rajadas rápidas de rádio - flashes de milissegundos de ondas de rádio de todo o cosmos - depois que uma explosão foi atribuída a um magnetar em nossa própria galáxia em 2020, ligando esses sinais misteriosos à física extrema das estrelas de nêutrons.
Um equívoco comum
A produção de energia de um magnetar não é impulsionada pela fusão nuclear, da mesma forma que uma estrela normal brilha. Um magnetar parou de se fundir; suas chamas e brilho constante são alimentados pela decadência e rearranjo de seu campo magnético. É, literalmente, uma estrela que funciona com magnetismo.
Pesquisa ativa e leitura adicional
O magnetismo de estrelas de nêutrons é uma área de pesquisa ativa, e trabalhos recentes estudaram o magnetismo em sistemas magnéticos fortemente frustrados e exóticos, relevantes para a física de campos extremos. Para a física estabelecida por trás deste artigo:
- Duncan, RC & Thompson, C. "Formação de estrelas de nêutrons fortemente magnetizadas." As Cartas do Jornal Astrofísico 392, L9 (1992).
- Carroll, BW e Ostlie, DA Uma introdução à astrofísica moderna, 2ª ed. Imprensa da Universidade de Cambridge, 2017.
- Shapiro, S. L. & Teukolsky, S. A. Buracos Negros, Anãs Brancas e Estrelas de Nêutrons. Wiley, 1983.