Astrônomos veem nascer um magnetar pela 1ª vez

Astrônomos identificaram, pela primeira vez, sinais diretos do nascimento de um magnetar em uma supernova superluminosa. O objeto, chamado SN 2024afav, fica a cerca de 1 bilhão de anos-luz da Terra.

O achado, publicado na Nature, ajuda a resolver um problema aberto desde os anos 2000. Supernovas superluminosas brilham 10 vezes ou mais que supernovas comuns e permanecem intensas por tempo demais.

O motor escondido da explosão

Em 2010, o astrofísico Dan Kasen propôs que um magnetar recém-nascido poderia alimentar esse brilho extra. A pesquisa agora oferece a evidência mais direta dessa ideia.

Um magnetar é uma estrela de nêutrons com campo magnético extremo. Ele nasce quando o núcleo de uma estrela massiva colapsa após esgotar seu combustível.

Se a estrela original tinha um campo magnético forte, o colapso aumenta esse campo. O resultado pode ser um objeto com magnetismo 100 a 1.000 vezes mais intenso que o de um pulsar comum.

Esses corpos têm cerca de 16 quilômetros de diâmetro e podem girar mais de 1.000 vezes por segundo. Ao girar, aceleram partículas carregadas e despejam energia no material lançado pela supernova.

Essa energia extra mantém a explosão brilhando por mais tempo. Ao ScienceDaily, Kasen comparou o sinal visto agora a um motor que “abre a cortina” e mostra sua presença.

O “chilro” que entregou o magnetar

A supernova SN 2024afav apareceu em dezembro de 2024. A rede global de telescópios Las Cumbres Observatory, com sede nos EUA, acompanhou a explosão por mais de 200 dias, com 27 telescópios espalhados pelo mundo.

Joseph Farah e Andy Howell notaram algo incomum depois do pico de brilho, cerca de 50 dias após a explosão. A luz não caiu de modo regular.

Ela subiu e desceu quatro vezes. Os intervalos entre essas oscilações ficaram cada vez menores, criando um padrão parecido com o aumento de tom de um pássaro, o “chilro”.

Supernovas superluminosas anteriores já tinham mostrado uma ou duas ondulações. Quatro sinais em sequência mudaram a interpretação do fenômeno.

Onde Einstein entra nessa história

O modelo indica que parte do material lançado pela explosão caiu de volta em direção ao magnetar. Esse material formou um disco de acreção, uma estrutura de gás girando ao redor do objeto compacto.

Como esse disco estava inclinado, a rotação do magnetar arrastou o espaço-tempo ao redor. Esse efeito recebe o nome de precessão de Lense-Thirring.

A oscilação do disco bloqueou e refletiu parte da luz do magnetar em ciclos. Com o tempo, o disco se aproximou do centro e acelerou o ritmo dos pulsos.

Farah afirmou que a equipe testou efeitos newtonianos e campos magnéticos. Só a precessão prevista pela relatividade geral combinou com o tempo dos sinais.

A equipe estimou que a estrela de nêutrons gira uma vez a cada 4,2 milissegundos. O campo magnético seria cerca de 300 trilhões de vezes mais forte que o da Terra.

O que ainda falta entender

Magnetars não explicam todas as supernovas superluminosas. Algumas podem ganhar brilho quando a onda de choque encontra material ao redor da estrela.

Outra possibilidade envolve a formação de um buraco negro. Um disco inclinado ao redor dele também poderia gerar oscilações na luz.