Eles são popularmente conhecidos como os “faróis” do Universo – estrelas de nêutrons em rotação que emite um feixe focalizado de radiação eletromagnética que é visível somente se você estiver próximo de sua trajetória. Conhecido como pulsares, estas relíquias estelares recebem esse nome devido à forma como as suas emissões parecem ‘pulsar’ rumo ao espaço.
Muito longe de serem apenas antigos corpos estelares – muito fascinantes e fantásticos em se observar – os pulsares são objetos muitos úteis para os astrônomos.
Descrição
Os pulsares são um tipo de estrelas de nêutrons; os restos mortais de uma estrela massiva. O que diferencia os pulsares além de serem estrelas de nêutrons é que eles são extremamente magnetizados, girando sobre si mesmos à velocidades colossais. Os astrônomos detectaram-nos pelos regulares pulsos de rádio que eles emitem conforme giram.
Formação
A formação de um pulsar é muito semelhante à criação de uma estrela de nêutrons. Quando uma estrela 4 à 8 vezes mais pesada que o Sol morre, ela detona-se em uma supernova. As camadas exteriores da estrela dissipam-se espaço afora enquanto seu núcleo interno se contrai ao máximo com a força da gravidade. A pressão é tão forte que os laços que mantêm os átomos naturalmente separados se quebram.
Elétrons e prótons são esmagados juntos pela gravidade para formar nêutrons. A força gravitacional sobre a superfície de uma estrela de nêutrons é de cerca de 2 x 1011 superior à da Terra. Assim, as estrelas mais massivas detonam em supernovas, podendo inclusive colapsarem, tornando-se buracos negros. Se elas são menos massivas, como o nosso Sol, elas detonam suas camadas exteriores e então, lentamente, arrefecem-se como anãs brancas.
Mas para estrelas entre 1,4 e 3,2 vezes a massa do Sol, elas ainda podem se tornar supernovas, mas não possuem massa suficiente para fazer um buraco negro. Esses objetos de massa média podem acabar como estrelas de nêutrons, e algumas delas podem se tornar pulsares ou magnetares. Quando essas estrelas colapsam, mantêm seus momentos angulares.
Mas se possuírem um tamanho reduzido, sua velocidade de rotação aumenta dramaticamente, girando muitas, muitas vezes por segundo. Este pequeno objeto, superdenso, emite uma poderosa explosão de radiação ao longo das linhas de seu campo magnético, embora este feixe de radiação não necessariamente se alinhe com seu eixo de rotação. Assim, os pulsares são simples estrelas de nêutrons menores que giram extremamente rápido.
Se um astrônomo detecta um intenso feixe de emissões de rádios, que ‘bipa’ várias vezes por segundo, tal como um farol, este é um pulsar.
História
O primeiro pulsar foi descoberto em 1967 por Jocelyn Bell Burnell e Antony Hewis, astrofísicos britânicos que levaram o prêmio Nobel pelo feito. A descoberta surpreendeu a comunidade científica da época, principalmente pelo exótico conceito do objeto celeste encontrado. Eles detectaram uma emissão de rádio misteriosa vinda de um ponto fixo no céu que atingia um pico a cada 1,33 segundos. Essas emissões eram tão regulares que alguns astrônomos pensavam que podia tratar-se de uma evidência de uma possível comunicação sendo feita por uma civilização inteligente.
Embora certos de que o objeto advinha de origem natural, eles o batizaram de LGM-1 (Little Green Men), ou “homenzinhos verdes”, tirando sarro das suposições ufológicas da comunidade naquele momento. Descobertas posteriores ajudaram os astrônomos a compreenderem melhor a verdadeira natureza desses estranhos objetos.
Eles acreditavam que os pulsares possuíam uma rápida velocidade de rotação, fato comprovado com a descoberta de um pulsar de período ultracurto (33 milissegundos) na Nebulosa do Caranguejo. De lá pra cá, quase 2000 desses objetos já foram encontrados (fala-se em milhões deles) e o mais rápido descoberto emite 716 pulsos por segundo.
Mais tarde, pulsares foram encontrados em sistemas binários, o que ajudou os cientistas a colocar à prova a Teoria da Relatividade Geral de Einstein, testando alguns de seus postulados com sucesso. Em 1982, um pulsar foi encontrado com um período de rotação de apenas 1,6 microssegundos! Na verdade, os primeiros exoplanetas descobertos orbitavam um pulsar – claro, não seria um lugar muito habitável…
Fatos Interessantes
Quando um pulsar toma forma, ele possui muita energia e uma velocidade de rotação rápida. Como ele libera energia eletromagnética através de seus pulsos, gradualmente desacelera. Dentro de 10 à 100 milhões de anos, ele diminui a tal ponto que seus pulsos essencialmente se desligam e o pulsar torna-se tranquilo, estável.
Quando ativos, eles giram com uma regularidade incrível, de tal modo que são utilizados como verdadeiros temporizadores cósmicos pelos astrônomos. De fato, diz-se que certos tipos de pulsares rivalizam com os relógios atômicos sobre quem possui a precisão mais acurada no manter do tempo.
Impressão artística dos planetas que orbitam PSR B1257+12. Crédito: NASA / JPL
Pulsares também nos ajudaram a procurar pelas ondas gravitacionais, sondar o meio interestelar e até mesmo encontrar exoplanetas em órbita.
Fora proposto que uma nave poderia usá-los como ‘faróis de navegação’ para ajudar-nos a navegar pelo Sistema Solar. Na sonda espacial Voyager, da NASA, há mapas que mostram a direção do Sol orientado por 14 pulsares em nossa região. Se os alienígenas que encontrarem nossa sonda quiserem nos fazer uma visita no futuro, de fato, não poderiam pedir por um mapa mais preciso.
* Parceria com o portal Acervo Ciência.
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