O que é um pulsar?

Um pulsar é uma estrela de nêutrons em rotação rápida que emite grandes quantidades de radiação eletromagnética (luz, raios-x, ondas de rádio etc.) e jatos de partículas. Uma estrela de nêutrons é o que resta quando uma estrela de 4 a 8 vezes a massa de nosso sol queima a maior parte de seu combustível e explode em uma supernova. As camadas externas da estrela disparam para o exterior rapidamente, enquanto o núcleo estelar cai em uma esfera com aproximadamente 20 km de diâmetro. Algumas estrelas de nêutrons não giram muito rapidamente, mas as que são conhecidas como pulsares .

Sóis com mais de 8 vezes a massa de nosso sol colapsam para formar buracos negros, que emitem muito pouca radiação porque sua gravidade é tão profunda que nada pode escapar dela. Sóis com menos de quatro vezes a massa do nosso sol se transformam em Gigantes Vermelhos e depois em anãs marrons, sem colapsar em uma estrela de nêutrons. Mas aqueles sóis que colapsam em estrelas de nêutrons liberam uma quantidade enorme de energia no processo, devido à pura energia da matéria em colapso. Às vezes, uma pequena rotação inicial no núcleo estelar se amplifica bastante à medida que o colapso ocorre, pois um patinador no gelo tende a girar mais rapidamente e puxa os braços para mais perto de si.

Os jatos de partículas e a radiação eletromagnética emanam de dois locais na estrela giratória de nêutrons - os pólos magnéticos norte e sul. Como a gravidade da estrela de nêutrons é muito grande (milhares de vezes a do sol), muito pouca matéria ou luz escapa de qualquer outra parte do pulsar. Como os pólos magnéticos estão levemente desalinhados com o eixo de rotação, assim como na Terra, observamos os pulsares como fontes de luz que piscam e apagam em uma frequência regular, à medida que os pólos magnéticos são girados pela rotação da estrela. Esse fenômeno foi observado pela primeira vez pela estudante Jocelyn Bell Burnell no final de 1967.

Os pulsares produzem campos magnéticos aproximadamente um trilhão de vezes mais intensos que os da Terra. Pulsares em configurações binárias com estrelas normais são os mais facilmente observáveis, pois todas as estrelas de nêutrons tendem a extrair matéria de suas estrelas companheiras, resultando em um disco de acreção luminoso. Os pulsares que acumulam matéria de uma estrela companheira tendem a girar ainda mais rapidamente à medida que ganham massa. Os pulsares giram em algum lugar entre 10 e 1000 vezes por segundo, com algumas variantes girando ainda mais rapidamente. As taxas de rotação de alguns pulsares são tão regulares que são conhecidas como os relógios mais precisos do universo. Entre os objetos cosmológicos mais exóticos, os pulsares nos dão uma janela para um mundo bizarro, onde os campos gravitacionais e eletromagnéticos de alta intensidade são expostos a velocidades relativísticas, testando assim os próprios limites de nossa compreensão da física.