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Quase à velocidade da luz: jatos de uma estrela de nêutrons observados

Espetáculo no espaço: A matéria é lançada no espaço. (Imagem: Danielle Futselaar e Nathalie Degenaar, Universidade de Amsterdã)
Espetáculo no espaço: A matéria é lançada no espaço. (Imagem: Danielle Futselaar e Nathalie Degenaar, Universidade de Amsterdã)
As explosões termonucleares lançam elementos, às vezes exóticos, no espaço em alta velocidade. Isso nos ensina muito sobre a física por trás delas e do universo, exceto pelo fato de que é difícil observá-las.

De perto, certamente seria um espetáculo incrível. Uma estrela de nêutrons compacta e quase infinitamente densa com forças gravitacionais gigantescas puxa a matéria de uma estrela próxima. Isso chega à superfície em um vórtice.

Devido às forças que prevalecem ali, ocorrem explosões termonucleares. O hidrogênio ou o hélio se fundem para formar elementos mais pesados. Como a energia liberada é alta o suficiente, a matéria pode escapar ao longo do eixo de rotação da estrela de nêutrons na forma de um jato.

Esses jatos ocorrem com bastante regularidade e lançam todos os tipos de substâncias, inclusive metais raros, como ouro, platina ou urânio, dependendo da composição da estrela vizinha, no espaço a quase 40% da velocidade da luz.

Portanto, essas constelações contribuem para a mistura colorida de materiais que também encontramos na Terra. E a combinação de uma estrela semelhante ao Sol e uma estrela de nêutrons não é particularmente rara. São conhecidos apenas 125 desses objetos, que, portanto, produzem repetidamente fontes em uma escala enorme.

Entretanto, ainda é difícil observá-las de fato. Elas ocorrem muito longe (felizmente). Não são totalmente regulares e só podem ser vistas por um curto período de tempo. Além disso, é necessário combinar diferentes técnicas.

Explosões termonucleares dessa magnitude emitem raios X, como pode ser visto pelo satélite Integral da ESA. Os jatos, por outro lado, só são visíveis no espectro de ondas de rádio. Para isso, é necessário que um radiotelescópio na Terra seja acoplado ao satélite.

O primeiro registro exigiu 30 horas de gravações durante três dias, sem saber quais seriam os resultados antes de serem analisados. Mas vejam só: agora foi comprovado que esse procedimento é bem-sucedido.

E agora? Esses jatos não ocorrem apenas na constelação acima. Onde fortes forças gravitacionais e campos magnéticos se encontram, em nuvens cósmicas, buracos negros, o método desenvolvido poderia ajudar a fazer observações mais precisas.

A formação de elementos, sistemas solares e objetos cósmicos incomuns, bem como as leis por trás da gravidade e dos processos de fusão nuclear, aguardam novas percepções por meio do estudo de jatos de matéria a velocidades não muito distantes da velocidade da luz.

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Mario Petzold, 2024-04- 3 (Update: 2024-04- 3)