Estrutura de 42 anos-luz revela como partículas extremas atravessam a Via Láctea

Raios X e gama apontam para o mesmo caminho cósmico. (Imagem ilustrativa: Fala Ciência)

Uma estrutura que atravessa o espaço por 42 anos-luz acaba de revelar uma pista importante sobre um dos grandes mistérios da astrofísica: como partículas extremamente energéticas conseguem escapar de seus locais de origem e percorrer enormes distâncias pela Via Láctea.

A descoberta envolve o pulsar PSR J1740+1000, localizado a aproximadamente 4.600 anos-luz da Terra. Ao combinar observações em raios X e raios gama, pesquisadores identificaram uma longa cauda de emissão que conecta a região do pulsar a uma fonte de raios gama de ultra-alta energia.

Mais do que uma estrutura impressionante, a cauda funciona como uma espécie de rastro cósmico, permitindo acompanhar a trajetória de partículas que conseguiram viajar por dezenas de anos-luz.

Um rastro muito maior do que os astrônomos imaginavam

Pulsares são estrelas de nêutrons que giram rapidamente e podem transferir parte de sua energia para partículas carregadas. Ao redor de alguns deles existe uma nebulosa de vento de pulsar, região onde partículas são aceleradas a energias extraordinárias.

O PSR J1740+1000 já apresentava uma pequena estrutura em raios X observada anteriormente pelo XMM-Newton. Porém, o satélite Einstein Probe, graças ao seu amplo campo de visão e à capacidade de detectar emissões fracas e difusas, revelou que a estrutura era muito maior.

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Após cerca de 70 mil segundos de observações, a cauda foi rastreada por aproximadamente 32 minutos de arco no céu. Considerando a distância do pulsar, isso corresponde a cerca de 42 anos-luz, ou aproximadamente 250 trilhões de milhas.

A dimensão muda completamente a interpretação do fenômeno. Em vez de uma pequena emissão confinada ao entorno do pulsar, os pesquisadores encontraram evidências de partículas energéticas viajando por uma região gigantesca do espaço.

A conexão entre os raios X e os raios gama 

A descoberta ficou ainda mais interessante quando os pesquisadores compararam os dados do Einstein Probe com observações do LHAASO, observatório terrestre especializado em partículas e raios gama de energias extremamente elevadas.

A emissão de raios gama aparece alongada na mesma direção da cauda de raios X. Além disso, os espectros das duas emissões podem ser explicados pela mesma população de elétrons relativísticos.

O mecanismo ajuda a entender essa conexão.

Os elétrons extremamente energéticos produzem raios X por emissão síncrotron ao atravessar campos magnéticos. Ao mesmo tempo, eles podem transferir energia para fótons de baixa energia por meio do espalhamento Compton inverso, produzindo raios gama de altíssima energia.

Assim, diferentes telescópios estão observando duas consequências do comportamento das mesmas partículas.

As partículas não parecem se espalhar aleatoriamente

Um dos resultados mais importantes está relacionado à maneira como essas partículas se deslocam.

Em muitos modelos, depois de deixar a região onde foram aceleradas, partículas cósmicas tendem a se dispersar gradualmente pelo meio interestelar. Porém, a estrutura observada sugere que elétrons e pósitrons com energias superiores a 100 teraelétron-volts conseguem manter uma direção preferencial por pelo menos cerca de 10 parsecs, equivalentes a mais de 30 anos-luz.

Os pesquisadores consideram duas possibilidades principais. Uma delas envolve campos magnéticos interestelares organizados, que poderiam guiar as partículas. A outra seria a existência de um fluxo direcionado capaz de transportar esse material energético para longe do pulsar.

Ainda não está definido qual mecanismo domina. O resultado, porém, mostra que a propagação pode ser muito mais direcionada do que uma simples dispersão aleatória.

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O estudo pode ajudar a encontrar fontes que pareciam estar “órfãs”

A descoberta também oferece uma possível explicação para algumas fontes de raios gama de ultra-alta energia que parecem não ter um objeto astronômico responsável nas proximidades.

O ponto onde os raios gama são detectados pode não ser necessariamente o local onde as partículas foram aceleradas. Ele pode representar apenas uma etapa de uma viagem muito mais longa.

Essa possibilidade muda a maneira de procurar as origens dos raios gama mais energéticos da Via Láctea. Em vez de procurar apenas um objeto exatamente na posição da emissão, os astrônomos podem precisar investigar estruturas alongadas e possíveis caminhos de propagação.

Estudo científico

O trabalho “Anisotropic Particle Transport from a Pulsar Wind Nebula Revealed by Einstein Probe and LHAASO”, liderado por Zhen Cao, foi publicado em 21 de setembro de 2026 na revista Science China Physics, Mechanics & Astronomy. O estudo foi realizado com dados do Einstein Probe e do LHAASO e apresenta a evidência de transporte anisotrópico de partículas de alta energia por dezenas de anos-luz.

Leandro C. Sinis é biólogo formado pela UFRJ e divulgador científico. Com experiência em pesquisa acadêmica, é coautor de um estudo sobre neuroproteção publicado no Journal of Biological Chemistry (DOI: 10.1074/jbc.m117.807180). Sua missão no Fala Ciência é traduzir descobertas complexas em conhecimento acessível e seguro para todos. Ver perfil no LinkedIn | Ver Currículo Lattes