O magnetar XTE J1810-197 está ainda mais estranho

Uma das estrelas mais estranhas da Via Láctea acaba de se tornar ainda mais invulgar.

Trata-se de um magnetar chamado XTE J1810-197, descoberto em 2003 enquanto expelia ondas de rádio de forma intensa. Em 2008, simplesmente… parou, desaparecendo praticamente da nossa vista.

Depois, em 2018, voltou a despertar. Desta vez, porém, havia algo de anómalo na radiação que emitia.

Agora, cientistas analisaram essas ondas de rádio em dois artigos distintos, com resultados desconcertantes. Estas emissões electromagnéticas de baixa frequência estão torcidas de uma forma nunca antes observada, e a estrela parece oscilar.

"Ao contrário dos sinais de rádio que observámos noutros magnetares, este está a emitir enormes quantidades de polarização circular que muda rapidamente", afirma o astrofísico Marcus Lower, da CSIRO, na Austrália, que liderou o primeiro artigo. "Nunca tínhamos visto nada semelhante."

"Esperávamos observar algumas variações na polarização da emissão deste magnetar, porque isso já era conhecido noutros magnetares", explica Gregory Desvignes, do Instituto Max Planck de Radioastronomia (MPIfR), na Alemanha, responsável pelo segundo artigo.

"Mas não esperávamos que essas variações fossem tão sistemáticas, seguindo exactamente o comportamento que seria provocado pela oscilação da estrela."

Porque é que o magnetar XTE J1810-197 é tão invulgar

Cada estrela é especial à sua maneira, mas os magnetares poderão ser os mais estranhos de todos. São estrelas de neutrões muito jovens, que, por sua vez, correspondem aos núcleos colapsados de estrelas massivas mortas após explodirem como supernovas e ejectarem a maior parte do seu material numa colossal explosão. O núcleo remanescente colapsa sob a força da gravidade e torna-se extremamente denso: pode conter até 2,3 vezes a massa do Sol numa esfera com apenas 20 quilómetros de diâmetro.

Após esse processo de colapso, as estrelas de neutrões possuem durante um breve período um campo magnético absurdamente poderoso. São, essencialmente, os objectos mais magnéticos do Universo: os seus campos magnéticos são 1.000 vezes mais fortes do que o de uma estrela de neutrões normal e mil biliões de vezes mais fortes do que o da Terra.

Isto leva-as a comportamentos algo peculiares. Por exemplo, os cientistas pensam que o confronto constante entre o campo magnético e a gravidade de um magnetar provoca, ocasionalmente, enormes sismos na estrela, que lançam explosões de ondas de rádio conhecidas como rajadas rápidas de rádio.

Por isso, só o facto de ser um magnetar já torna o XTE J1810-197 num objecto fora do comum, mesmo sem as suas travessuras de ligar, desligar e voltar a ligar. A actividade recente, contudo, não tem precedentes e poderá oferecer novos conhecimentos sobre estas estrelas misteriosas.

Lower, Desvignes e os seus colegas mediram uma propriedade da luz emitida pela estrela chamada polarização. Isto acontece quando a oscilação da luz que chega até nós fica orientada numa direcção preferencial. É normal que a luz dos magnetares seja polarizada, pois é rodada pelo intenso campo magnético que tem de atravessar até nos alcançar.

Habitualmente, os magnetares emitem sobretudo luz com polarização linear, acompanhada por uma pequena quantidade de luz com polarização circular que se desloca num padrão em espiral. A equipa de Lower verificou que o XTE J1810-197 emitia enormes quantidades de luz circularmente polarizada.

A teoria sugere que isto pode ocorrer quando a luz é obrigada a atravessar uma espessa e sobreaquecida “sopa” de partículas, presente no campo magnético de uma estrela de neutrões. O comportamento do XTE J1810-197 não coincide inteiramente com esta previsão, mas os investigadores têm algumas hipóteses.

"Os nossos resultados sugerem que existe plasma sobreaquecido acima do pólo magnético do magnetar, que está a actuar como um filtro polarizador", afirma Lower. "Ainda falta determinar exactamente como é que o plasma faz isto."

A oscilação e a precessão do magnetar

Entretanto, Desvignes e a sua equipa descobriram que a polarização revelava uma alteração na orientação do magnetar relativamente à Terra. Por outras palavras, parecia estar a oscilar, ou a efectuar precessão, como um pião em rotação. Mas houve outra surpresa: nos meses seguintes, a precessão foi significativamente amortecida e acabou por cessar por completo.

Os investigadores consideram que isto poderá dever-se a uma ruptura na superfície da estrela. Tal fenómeno poderia fazê-la oscilar temporariamente e também produzir partículas sobreaquecidas no campo magnético. Porém, se for esse o caso e se este comportamento for igualmente normal nos magnetares, poderá enfraquecer a teoria de que os magnetares em precessão emitem as raras rajadas rápidas de rádio repetidas que detectamos ocasionalmente.

Por outro lado, este comportamento poderá revelar algo novo sobre alguns dos objectos mais extremos do Universo.

"A precessão amortecida dos magnetares poderá esclarecer a estrutura interna das estrelas de neutrões, que está, em última análise, ligada à nossa compreensão fundamental da matéria", afirma o astrofísico Lijing Shao, da Universidade de Pequim.

Só resta continuar a observar para perceber o que estas excêntricas estrelas mortas farão a seguir.

Os dois artigos foram publicados na Nature Astronomy. Podem ser consultados aqui e aqui.