Por que os pulsares são os relógios mais precisos do universo

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Parecem estrelas cintilantes. Eles agem como luzes piscando. Mas os pulsares são algo completamente diferente. São os cadáveres densos e giratórios de estrelas massivas, disparando feixes de radiação através do cosmos com precisão metronômica.

Em 1967, Antony Hewish e Jocelyn Bell Burnell detectaram o primeiro usando um radiotelescópio. O que eles encontraram não foi apenas uma nova estrela. Era um farol cósmico.

Desde essa descoberta, identificamos mais de 550 desses objetos. Eles não são todos iguais. Mas todos eles compartilham uma característica: pulsam. Os intervalos entre esses pulsos variam de um milésimo de segundo a quatro segundos. Essa velocidade é uma loucura. Um pulsar girando tão rápido deve ser incrivelmente denso.

Como uma estrela de nêutrons giratória cria luz

A maioria das pessoas pensa nas estrelas como bolas de fogo. Pulsares são bolas de nêutrons. São os núcleos colapsados ​​de estrelas massivas que explodiram como supernovas. A gravidade é tão forte que prótons e elétrons se chocam para formar nêutrons. O resultado é um objeto com cerca de 20 quilômetros de diâmetro, mas com a massa do Sol.

Então, como eles pulsam?

Tudo começa com rotação. A estrela gira rapidamente. Ele também possui um poderoso campo magnético. O eixo desse campo magnético não está alinhado com o eixo de rotação. Essa incompatibilidade é fundamental.

Partículas carregadas da superfície ficam presas no campo magnético. O campo os acelera até perto da velocidade da luz. À medida que espiralam em torno dos pólos magnéticos, eles emitem radiação. Esta radiação é emitida em feixes compactos.

Imagine um farol numa costa rochosa. A luz varre a água. Se você estiver em um navio, verá um flash. Então escuridão. Depois outro flash. Os pulsares funcionam da mesma maneira. As vigas giram. Quando eles apontam para a Terra, vemos um pulso. Quando eles apontam para longe, não vemos nada.

Esta é a estrela pulsante do rádio em ação. Embora a maioria seja detectada por ondas de rádio, alguns também emitem luz visível, raios X e raios gama.

A lenta decadência dos relógios cósmicos

Os pulsares não são eternos. Eles estão perdendo energia. A rotação fica mais lenta. A desaceleração é mínima. Normalmente, é cerca de um milionésimo de segundo por ano. Você não notaria isso. Mas com o tempo, isso aumenta.

Os cálculos sugerem que estes objetos “desligam” após cerca de 10 milhões de anos. Isso é um piscar de olhos no tempo cósmico. Eventualmente, os campos magnéticos enfraquecem. As vigas param. O farol fica escuro.

Por que isso importa?

Porque durante esses 10 milhões de anos, eles são os cronometristas mais regulares do universo. Seus pulsos são tão constantes que os cientistas os utilizam para testar teorias da gravidade. Eles nos ajudam a entender o que acontece com a importância sob extrema pressão. Eles atuam como laboratórios naturais de física que não podemos replicar na Terra.

Sabemos mais sobre pulsares do que sobre muitos lugares do nosso planeta. Eles são remanescentes. Fantasmas. Mas eles ainda estão falando conosco. Apenas em pulsos.