Sonda da NASA mapeia campos magnéticos do pulsar Lighthouse pela primeira vez

A NASA, por meio do instrumento IXPE, conseguiu medir os campos magnéticos da nebulosa do pulsar Lighthouse, confirmando teorias sobre a fuga de partículas de alta energia. As observações, divulgadas na quinta-feira, 9 de julho de 2026, revelam detalhes cruciais sobre um dos objetos mais extremos do universo, oferecendo uma nova perspectiva sobre a física cósmica. A imagem resultante combina dados de raios X do IXPE (azul) e do Observatório Chandra (roxo), além de informações de rádio da CSIRO (verde) e ópticas do 2MASS.

A equipe científica do Imaging X-ray Polarimetry Explorer (IXPE) da NASA obteve uma medição direta inédita dos campos magnéticos do pulsar PSR J1101−6101, situado na Nebulosa do Farol. Tais descobertas trazem dados valiosos sobre a conformação de elementos cósmicos de grande intensidade, auxiliando a agência a desvendar os mistérios do funcionamento do universo. Um estudo detalhado sobre essas análises foi publicado na quinta-feira na revista Astrophysical Journal.

As medições da NASA, utilizando o IXPE, confirmaram com êxito a teoria de que partículas altamente energéticas se deslocam seguindo as linhas do campo magnético galáctico da nebulosa do pulsar Lighthouse. Essa confirmação científica é visualizada em uma imagem composta, onde dados de raios X do IXPE aparecem em azul (destacados no detalhe), do Observatório de Raios X Chandra em roxo e de rádio da CSIRO em verde, complementados por informações ópticas do levantamento 2MASS.

Detalhes importantes sobre o pulsar Lighthouse e o estudo

• O que é um pulsar? Uma estrela de nêutrons com campo magnético intenso, girando em alta velocidade. O pulsar central na Nebulosa do Farol, por exemplo, completa 16 rotações a cada segundo.
• Formação de estrelas de nêutrons: São os núcleos que sobram de estrelas gigantes ao final de sua vida. Possuem mais massa que o Sol, mas são compactadas ao tamanho de uma cidade, servindo como ambientes para a pesquisa de física em condições extremas.
• Entendendo a polarização: Essa característica da luz descreve a orientação das vibrações do seu campo elétrico. O nível de polarização indica o alinhamento dessas vibrações.
• Duração da observação: O instrumento IXPE dedicou cerca de 18 dias, em junho de 2025, para aprofundar o estudo da Nebulosa do Farol.

Os astrônomos focaram a pesquisa em duas extensões finas de raios X que partem do pulsar, buscando compreender a interação de elétrons em velocidades próximas à da luz com o sistema energético. A extensão de maior comprimento é chamada de “filamento”, enquanto a mais curta é denominada “trilha”.

Ao colidirem com o gás interestelar, as partículas de alta energia vindas do pulsar geram uma onda de choque, fenômeno análogo à esteira de um barco veloz. A maior parte dessas partículas fica retida após a onda, criando a esteira turbulenta que o pulsar deixa para trás.

Desde 2008, havia uma hipótese de que as partículas de energia mais elevada conseguem transpor essa onda de choque, dirigindo-se ao espaço interestelar. Elas se moveriam conforme as linhas do campo magnético da galáxia, dando origem ao filamento extenso e sutil da nebulosa.

Jack Dinsmore, estudante de graduação da Universidade Stanford e líder do estudo, explicou o objetivo: “Queríamos testar essa teoria”. Ele acrescentou que “a evidência crucial viria da aferição da polarização da luz, que revela a orientação do campo magnético. Se o campo magnético estiver alinhado com o filamento, isso valida que as partículas estão fluindo naquela direção”.

Um dos grandes obstáculos para essas análises reside na baixa luminosidade da Nebulosa do Farol. Para superar essa dificuldade, os especialistas do IXPE criaram métodos avançados, explorando a totalidade dos dados coletados e evitando simplificações que pudessem comprometer a riqueza das informações. Com a aplicação dessas ferramentas inovadoras e as recentes observações, a equipe pôde medir a polarização do filamento, do rastro e também o sinal de emissão do pulsar.

Os resultados da análise validaram, com uma certeza superior a 99%, que o campo magnético segue a mesma direção do fluxo de partículas.

Apesar de a direção paralela corroborar os modelos existentes para o movimento das partículas, o elevado grau de polarização detectado gerou novos questionamentos e desafios para a compreensão atual da turbulência magnética.

Roger Romani, professor da Universidade Stanford e um dos coautores do estudo, destacou que “diversos modelos para filamentos pressupõem uma forte turbulência magnética”. Ele observou ainda que “o elevado grau de polarização que registramos aponta para uma turbulência inferior àquela exigida por tais modelos”.

As observações feitas pelo IXPE indicaram que o campo magnético que origina a emissão de raios X deveria estar em paralelo com o rastro. Contudo, os cientistas também obtiveram dados de radiofrequência que revelaram um campo magnético com uma orientação quase perfeitamente perpendicular.

Niccolò Bucciantini, do Instituto Nacional de Astrofísica da Itália e coautor da pesquisa, comentou a descoberta: “A divergência marcante nas orientações do campo magnético, notada entre os comprimentos de onda de rádio e raios X, oferece provas contundentes da complexa estrutura desses objetos”. Ele concluiu que “isso sinaliza pela primeira vez que partículas com diferentes energias ocupam zonas distintas dentro do sistema, sugerindo a existência de múltiplos e possivelmente variados mecanismos de aceleração”.