A equipe de pesquisa conjunta do Observatório Astronômico Nacional da Academia Chinesa de Ciências e da Universidade de Tsinghua detectou pulsos de rádio em uma estrela de nêutrons jovem de "silêncio de rádio" de longa data — um objeto compacto central. O resultado foi publicado online na revista acadêmica internacional Nature Astronomy. O artigo, intitulado "Pulsed radio emission from a central compact object", tem como objeto de estudo o típico objeto compacto central jovem 1E 1207.4–5209. Este objeto está localizado no centro de um remanescente de supernova, sendo brilhante e visível na faixa de raios X por um longo período, mas sem detecção de sinal de pulso na faixa de rádio. Esta descoberta quebra o estado de observação de "silêncio de rádio" de longa data dos objetos compactos centrais, fornecendo novas evidências observacionais para o estudo do campo magnético, mecanismo de radiação e caminho evolutivo de estrelas de nêutrons jovens.

Objetos compactos centrais são um tipo especial na família das estrelas de nêutrons. Eles geralmente aparecem no centro de remanescentes de supernova, apresentando características de estrelas de nêutrons jovens, mas carecendo de sinais de pulso de rádio confirmáveis por um longo período, sendo, portanto, objetos problemáticos no estudo da evolução de estrelas de nêutrons.

Estrelas de nêutrons são formadas após o colapso gravitacional e a explosão de supernova de estrelas massivas no final de sua evolução. Elas possuem densidade extremamente alta, escala muito menor que a de estrelas comuns, e seu estado físico fica entre o de anãs brancas e buracos negros. Após a descoberta dos pulsares em 1967, a comunidade científica gradualmente estabeleceu a imagem básica de que estrelas de nêutrons jovens podem produzir pulsos de rádio através de campos magnéticos fortes e rotação rápida. No entanto, os objetos compactos centrais têm diferido dessa imagem por um longo tempo: eles são claramente visíveis em raios X, suas posições coincidem com o centro dos remanescentes de supernova, possuindo as características de identidade esperadas de estrelas de nêutrons jovens, mas décadas de buscas com radiotelescópios não obtiveram sinais de pulso de rádio claros. Essa contradição dificultou para os pesquisadores determinar se os objetos compactos centrais realmente carecem de capacidade de emissão de rádio ou se seus sinais de rádio são muito fracos para serem capturados por observações convencionais.

Esta detecção confirmou que 1E 1207.4–5209 é, na verdade, um pulsar de rádio fraco, com um período de pulso de rádio consistente com o período de raios X de 0,4 segundos. O artigo também aponta que a análise de polarização mostra que o feixe de rádio passa pela linha de visada próximo à direção do polo magnético, indicando que sua fraca emissão de rádio tem uma causa física intrínseca.

Este resultado tem significado direto para a compreensão da evolução de estrelas de nêutrons jovens. No passado, objetos compactos centrais eram frequentemente considerados um tipo de estrela de nêutrons jovem com silêncio de rádio e campo magnético fraco, e sua relação com pulsares de rádio jovens comuns não era clara. Com a detecção de pulsos de rádio, a fronteira entre objetos compactos centrais e pulsares foi reaberta: pelo menos alguns objetos compactos centrais possuem capacidade de emissão de pulsos de rádio, mas os sinais são muito fracos, exigindo observações de alta sensibilidade e análise de dados mais refinada para serem identificados. O artigo também sugere que, à medida que os remanescentes de supernova se dissipam, esses objetos podem ser confundidos no futuro com pulsares comuns de idade avançada, o que afetaria o julgamento dos astrônomos sobre a idade, intensidade do campo magnético e estágio evolutivo das estrelas de nêutrons.

A descoberta de pulsos de rádio também fornece novas pistas sobre a evolução do campo magnético de estrelas de nêutrons. Acredita-se geralmente que estrelas de nêutrons jovens possuem campos magnéticos fortes e rotação rápida, e a característica de campo magnético fraco dos objetos compactos centrais desafia essa compreensão há muito tempo. Este estudo conecta o período de raios X, os pulsos de rádio e as informações de polarização, permitindo que os pesquisadores reavaliem a geometria do campo magnético, a região de radiação e a forma de liberação de energia desses objetos. Para a física dos pulsares, descobertas como esta ajudam a explicar por que algumas estrelas de nêutrons jovens emitem pulsos de rádio brilhantemente, enquanto outras só podem ser identificadas em raios X, e também ajudam a completar o quadro da evolução inicial de objetos compactos após explosões de supernova.

Este resultado também mostra que observações de rádio de alta sensibilidade estão expandindo as fronteiras da pesquisa sobre estrelas de nêutrons. O número de objetos compactos centrais é limitado, e as fontes candidatas são geralmente fracas, tornando difícil para as condições de observação anteriores reduzir continuamente o limiar de detecção. Com o aumento da sensibilidade dos radiotelescópios, da capacidade de observação de polarização e dos métodos de processamento de dados, mais objetos anteriormente classificados como "silêncio de rádio" têm a oportunidade de ser reexaminados. Se pulsos de rádio semelhantes forem descobertos em mais objetos compactos centrais no futuro, a comunidade científica poderá estabelecer uma amostra mais completa, permitindo determinar ainda mais se esse tipo de estrela de nêutrons jovem emite fracamente de forma geral ou se apenas alguns indivíduos possuem condições de emissão de rádio.

A detecção de pulsos de rádio em objetos compactos centrais pela equipe de pesquisa científica chinesa marca um progresso importante no estudo observacional de estrelas de nêutrons jovens. Ela leva um problema que permaneceu por muito tempo em especulações teóricas e resultados de não detecção para um novo estágio mensurável, comparável e passível de acompanhamento contínuo. Para a pesquisa astronômica, esta não é apenas uma descoberta de sinal de rádio, mas também o estabelecimento de novas conexões entre a formação de estrelas de nêutrons, a evolução do campo magnético, a associação com remanescentes de supernova e a classificação da população de pulsares. A realização de buscas profundas de rádio em mais objetos compactos centrais determinará se esta descoberta pode reescrever ainda mais a compreensão geral da evolução de estrelas de nêutrons jovens.