Uma equipa internacional de cientistas utilizou dados obtidos pelo Observatório de Raios-X Chandra (NASA) para medir a temperatura do pulsar existente no centro da nebulosa 3C58, o remanescente de uma supernova cuja explosão foi observada em 1181, por astrónomos chineses e japoneses. A imagem da 3C58, obtida pelo Chandra, mostra também fulgurações e anéis magnetizados de partículas de alta energia geradas pelo pulsar.

Existem, neste momento, fortes evidências de que, em cerca de 800 anos, a superfície do pulsar 3C58 arrefeceu para uma temperatura ligeiramente inferior a 1 milhão de graus Celsius. Esta temperatura pode parecer muito elevada, no entanto, para uma jovem estrela de neutrões significa muito frio.

As colisões entre neutrões e outras partículas subatómicas no interior de um pulsar produzem neutrinos, que se escapam e levam consigo energia. Gera-se assim um processo de arrefecimento, que depende, de forma crítica, da densidade e do tipo de partículas existente no interior do pulsar. As medições da temperatura da sua superfície constituem um meio de descobrir condições extremas, nas quais a densidade será tão elevada que o conhecimento corrente de como as partículas interagem umas com as outras se torna limitado. Estas condições representam o máximo de densidade que pode ser atingido antes de a estrela se transformar num buraco negro.

A temperatura relativamente baixa do pulsar 3C58, combinada com resultados obtidos para o pulsar Vela e para outra estrela de neutrões igualmente jovem, são dados que apontam para um rápido arrefecimento, que se deve a condições inesperadas ocorridas nas estrelas de neutrões. Uma possível explicação é a de que terão sobrevivido mais protões do que seria previsto ao colapso que deu origem à estrela de neutrões. Mas talvez a responsabilidade do arrefecimento se possa atribuir a alguma forma exótica de partículas subatómicas.

À volta do pulsar pode observar-se uma estrutura em forma de toro, com fulgurações que se estendem na direcção perpendicular ao seu plano. Isto deve-se à radiação emitida por partículas de energia extremamente alta, produzidas pelo pulsar, e mostra semelhanças com o que acontece em redor do pulsar da Nebulosa do Caranguejo.
As imagens obtidas pelo Chandra para os pulsares das nebulosas 3C58 e do Caranguejo, assim como para uma lista crescente de pulsares, provam que os fortes campos electromagnéticos, existentes em torno de estrelas de neutrões em rápida rotação, são poderosos geradores de partículas de alta energia. Uma das implicações mais intrigantes destes resultados é a de que os pulsares podem projectar campos magnéticos, tal como partículas de alta energia, para longe no espaço.

A nebulosa 3C58 estende-se por doze anos-luz a partir do pulsar no seu centro. As imagens de rádio obtidas, bem como a intrincada estrutura dos anéis de raios-X, visível na imagem do Chandra, são certamente representações da estrutura complexa do campo magnético existente. Será necessário preceder a uma análise ainda mais detalhada e também estabelecer outros paralelos, com a Nebulosa do Caranguejo e com outros pulsares, para que os astrónomos possam compreender melhor a forma como estes corpos produzem o campo magnético. Numa escala mais alargada, a análise permitirá talvez compreender como é formado o campo magnético pelos discos de matéria que giram em torno dos poderosos buracos negros no centro das galáxias.

As observações do Chandra ao pulsar 3C58, localizado a 10 000 anos-luz da Terra, foram realizadas por um período de quase 100 horas, entre 22 e 26 de Abril de 2003, utilizando o Advanced CCD Imaging Spectrometer. A equipa de estudos foi liderada por Patrick Slane, do Centro de Astrofísica Harvard-Smithson, em Cambridge, Massachusetts. Os resultados foram publicados a 20 de Novembro de 2004, no Astrophysical Journal.

Fonte da notícia: http://chandra.harvard.edu/press/04_releases/press_121404.html