É uma observação histórica: o nascimento em direto de um magnetar, um tipo de estrela de neutrões com um campo magnético fora do comum. Esta descoberta levanta finalmente o véu sobre a origem de certas explosões estelares excecionalmente brilhantes.
Estas supernovas superluminosas, como a SN 2024afav detetada em 2024, podem brilhar até dez vezes mais do que as explosões clássicas. Durante anos, os cientistas estimavam que elas podiam estar associadas à formação de magnetares, mas sem o demonstrar.
Ilustração de um magnetar rodeado por um disco de acreção em precessão
Crédito: Joseph Farah e Curtis McCully, Observatório Las Cumbres
Segundo a teoria desenvolvida por investigadores como Dan Kasen e Stan Woosley, uma estrela maciça no fim da vida colapsa para produzir um núcleo ultra-denso. Quando esta estrela apresenta um campo magnético poderoso, este amplifica-se durante o colapso, gerando um magnetar. Paralelamente, a rotação do objeto acelera, à semelhança de um patinador que aproxima os braços, podendo conduzir a velocidades de rotação prodigiosas.
A análise da SN 2024afav pôs em evidência padrões invulgares na sua curva de luz, comparáveis a "cintilações". Quatro oscilações não correspondiam ao comportamento tradicional de uma supernova. Para explicar este fenómeno inédito, os astrónomos examinaram várias hipóteses, explorando os dados recolhidos ao longo de 200 dias após a sua deteção.
Apenas os efeitos da relatividade geral de Einstein, em particular o efeito Lense-Thirring, permitiram reproduzir fielmente estas cintilações. Enquanto o magnetar em rotação rápida arrasta o espaço-tempo à sua volta, um disco de acreção constituído por matéria que recai começa a oscilar. Este movimento produz um efeito estroboscópico que modula a luminosidade percebida.
Acelerando com o tempo, esta oscilação gera as variações de luminosidade registadas. Os cálculos indicam que o objeto central roda cerca de 238 vezes por segundo e possui um campo magnético centenas de milhares de milhares de milhões de vezes mais intenso do que o da Terra, confirmando a sua natureza de magnetar. Esta observação constitui assim a prova tangível há muito esperada.
Pela primeira vez, a relatividade geral mostrou-se indispensável para descrever a mecânica de uma supernova, oferecendo uma demonstração elegante da ligação entre magnetares e supernovas superluminosas. Este avanço abre novos caminhos para estudar os objetos mais extremos do cosmos, como relatam os investigadores na sua publicação na revista
Nature.
Fonte: Nature