Mon. Jun 17th, 2024

Astrônomos observaram uma impressionante exibição de raios gama de alta energia emitidos pelo pulsar Vela, raios que possuem um nível de energia que ultrapassa qualquer um previamente documentado de um corpo celeste. Esses raios gama, marcando incríveis 20 teraeletronsvolts (TeV), apresentam-se como um enigma que desafia a compreensão existente sobre pulsares.

DESY Science Communication Lab

Pulsares, ou estrelas de nêutrons que giram rapidamente e são dotadas de poderosos campos magnéticos, continuam a fascinar e a intrigar a comunidade científica. Até agora, um grande número de pulsares foi identificado, mas apenas um quarteto deles demonstra a capacidade de emitir raios gama com poder suficiente para serem detectados por instrumentos ópticos baseados em terra. Deste grupo exclusivo, o pulsar Vela se destaca como uma maravilha, previamente conhecido por emitir raios gama com energias superiores a 1 TeV, ou equivalentemente, a energia cinética de um mosquito em voo.

Observações recentes lideradas por Arache Djannati-Ataï na Universidade Paris Cité acentuaram ainda mais a natureza distinta do pulsar Vela. Utilizando o Sistema Estereoscópico de Alta Energia na Namíbia, Djannati-Ataï e sua equipe discerniram que o pulsar Vela emite raios gama com níveis de energia ultrapassando 20 TeV. Esta revelação, excedendo amplamente a radiação de energia mais alta observada de qualquer outro pulsar, cria ondulações significativas em nosso entendimento atual da aceleração de partículas dentro de pulsares.

Mas o mistério não para por aí. A escassez de raios gama de alta energia de estrelas como nosso sol sugere que podem existir raios ainda mais potentes do que os 20 TeV do pulsar Vela. Djannati-Ataï observa: “Estamos estabelecendo um limite inferior para as energias das partículas de energia mais alta, e isso já é desafiador para os modelos existentes. Mas mesmo que ultrapassemos 20 TeV, por enquanto não temos indicação de uma energia de corte.”

Dois modelos principais foram propostos para explicar a aceleração de fótons dentro dos pulsares, ambos girando em torno do conceito de elétrons de alta energia colidindo com fótons de energia mais baixa para criar raios gama. A divergência entre os modelos está em sua explicação da aceleração de elétrons: ou os elétrons são impulsionados para longe do pulsar devido a interações com seu campo magnético ou são acelerados rapidamente ao aderir à rápida rotação do pulsar. No entanto, ambas as teorias têm dificuldade em acomodar os novos raios gama do pulsar Vela sem um limiar de energia discernível.

Djannati-Ataï captura de forma poignante a essência do dilema científico atual, perguntando: “Como e onde os elétrons são acelerados – essa é a questão.” As últimas descobertas sublinham os vastos desconhecidos em torno dos pulsares, incluindo suas interações intricadas com o cosmos e as razões por trás da excepcional radiação do pulsar Vela. À medida que a ciência se aprofunda nesses mistérios, uma coisa permanece clara: nosso universo está repleto de maravilhas que desafiam e expandem constantemente nosso entendimento.

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