No contexto: Pulsares são estrelas de nêutrons em rotação formadas a partir de restos de estrelas supergigantes que sofreram explosões de supernovas. Esses objetos celestes emitem feixes de radiação eletromagnética altamente energética à medida que giram. Os feixes são observáveis por telescópios quando estão orientados para a Terra, assemelhando-se a uma espécie de farol cósmico.
Uma equipa internacional de cientistas que trabalha com os telescópios do Sistema Estereoscópico de Alta Energia (HESS) fez uma descoberta inovadora: os pulsares podem ser ainda mais energéticos do que se pensava anteriormente. Os investigadores utilizaram os cinco telescópios HESS localizados na Namíbia para detectar as maiores emissões de raios gama alguma vez observadas num pulsar.
As energias envolvidas nesta descoberta são surpreendentes, totalizando 20 tera-elétron-volts, o que é cerca de dez trilhões de vezes a energia transportada pelos fótons na luz visível. Estas emissões de raios gama recentemente detectadas desafiam as teorias existentes que descrevem o comportamento dos pulsares. Parece que os feixes que emanam dos pulsares emitem níveis variados de energia em diferentes bandas do espectro eletromagnético.
Os cientistas acreditam que estas emissões se originam de elétrons rápidos gerados e acelerados na magnetosfera do pulsar. A magnetosfera consiste em plasma e campos eletromagnéticos que envolvem e co-rotacionam com a estrela. À medida que os electrões viajam através destes campos magnéticos, acumulam energia e, finalmente, libertam-na sob a forma de feixes de raios gama observáveis, semelhantes a um farol.
O estudo centrou-se no Vela, um pulsar altamente energético conhecido pela sua rápida rotação. Situada no céu meridional da constelação de Vela, esta estrela de nêutrons completa 11 rotações por segundo. Vela é o objeto mais brilhante e persistente na categoria de raios gama de alta energia. Observações anteriores detectaram emissões na faixa dos giga elétron-volts (GeV), com as emissões eletromagnéticas cessando abruptamente além deste ponto.
Os cientistas especulam que esta paragem súbita ocorre quando os electrões energizados atingem finalmente os limites exteriores da magnetosfera do pulsar e escapam para o espaço. Graças aos telescópios HESS, os investigadores conseguiram realizar observações mais extensas em gamas de energia mais elevadas. Suas descobertas revelaram o início de uma nova liberação de raios gama com energias atingindo a faixa de dezenas de tera-elétron-volts (TeV). Esta descoberta significa emissões que são 200 vezes mais energéticas do que qualquer radiação anteriormente detectada deste objeto celeste.
Para atingir estes níveis de energia, os eletrões podem precisar de viajar para além dos limites da magnetosfera do pulsar, mantendo ao mesmo tempo a integridade do padrão de emissão rotacional. A recente revelação dos feixes de raios gama de Vela desafia a nossa compreensão existente dos pulsares, levando a uma reavaliação dos mecanismos que governam estes aceleradores naturais.