Dados observacionais de nove pulsares, incluindo o pulsar Caranguejo, sugerem que essas estrelas de nêutrons em rápida rotação emitem o equivalente eletromagnético de um boom sônico, e um modelo criado para entender esse fenômeno mostra que a fonte das emissões pode estar viajando mais rápido que a velocidade da luz . Os pesquisadores dizem que, como as correntes de polarização nessas emissões são movidas com um mecanismo semelhante ao síncrotron, as fontes podem estar viajando até seis vezes a velocidade da luz, ou 1,8 milhão de quilômetros por segundo. No entanto, embora a fonte da radiação exceda a velocidade da luz, a radiação emitida viaja à velocidade normal da luz quando sai da fonte. "Isso não é ficção científica, e nenhuma lei da física foi violada nesse modelo", disse John Singleton, do Laboratório Nacional Los Alamos, em uma coletiva de imprensa na reunião da Sociedade Astronômica Americana em Washington, DC. "E a teoria da relatividade especial de Einstein não é violada."
Esse modelo, chamado de modelo superluminal de pulsares, foi descrito por Singleton e sua colega Andrea Schmidt como resolvendo muitos problemas não respondidos sobre pulsares. ”Podemos explicar várias probabilidades com esse modelo”, disse Singleton, “e há uma quantidade enorme de dados observacionais disponíveis, para que haja amplas oportunidades para verificar isso. ”
Os pulsares emitem ondas surpreendentemente regulares e curtas de ondas de rádio. Dentro das emissões dos pulsos, as correntes de polarização em circulação se movem em uma órbita circular, e sua radiação emitida é análoga à das instalações de síncrotron de elétrons usadas para produzir radiação do infravermelho distante ao raio X para experimentos em biologia e outros assuntos. Em outras palavras, o pulsar é uma fonte de radiação de banda larga.
No entanto, disse Singleton, o fato de a fonte se mover mais rápido que a velocidade da luz resulta em um fluxo que oscila em função da frequência. "Apesar da grande velocidade da própria corrente de polarização, os pequenos deslocamentos das partículas carregadas que a compõem significam que suas velocidades permanecem mais lentas que a luz", disse ele.
Essas correntes de polarização superluminal são distúrbios na atmosfera de plasma do pulsar, na qual partículas carregadas de maneira oposta são deslocadas por pequenas quantidades em direções opostas; eles são induzidos pelo campo magnético rotativo da estrela de nêutrons. Isso cria o equivalente eletromagnético de um boom sônico a partir da aceleração de aeronaves supersônicas. Assim como o "boom" pode ser muito alto a partir da aeronave, os sinais análogos do pulsar permanecem intensos por longas distâncias.
Na década de 1980, o ganhador do Nobel Vitaly Ginzburg e seus colegas mostraram que tão mais rapidamente que as correntes de polarização da luz atuam como fontes de radiação eletromagnética. Desde então, a teoria foi desenvolvida por Houshang Ardavan, da Universidade de Cambridge, Reino Unido, e várias demonstrações em terra do princípio foram realizadas no Reino Unido, Rússia e EUA. Até agora, foi demonstrado que correntes de polarização que viajam até seis vezes a velocidade da luz emitem rajadas de radiação fortemente focadas pelos experimentos no solo.
Embora a apresentação altamente técnica de Singleton e Schmidt tenha sido reconhecida por muitos participantes (e assistindo on-line), os pesquisadores da LANL disseram que o modelo superluminal encaixa dados do pulsar do caranguejo e de outros oito pulsares, abrangendo frequências eletromagnéticas do rádio aos raios-X. Em cada caso, o modelo superluminal representou todo o conjunto de dados com mais de 16 ordens de magnitude de frequência com essencialmente apenas dois parâmetros ajustáveis. Em contraste com as tentativas anteriores, em que vários modelos diferentes foram usados para ajustar pequenas faixas de frequência de espectros de pulsares, Schmidt disse que um único processo de emissão pode ser responsável por todo o espectro do pulsar.
"Acreditamos que podemos explicar todos os dados observacionais usando esse método", disse Singleton.
Quando perguntados, Singleton disse que recebeu da comunidade pulsar algumas reações hostis ao seu modelo, mas que muitos outros foram "caridosamente dispostos porque isso explica muitos de seus dados".
Legenda da imagem principal: impressão do artista de um pulsar de raios X anômalo. Crédito: ESA
Artigos: Singleton et al ,, Ardavan et al, Ardavan et al
Fontes: conferência de imprensa da AAS, LANL,
