Pulsar ‘viúva negra’ detectado no aglomerado globular NGC 6712

Resíduos de temporização para PSR J1853-0842A como uma função de MJD (superior), número do tempo de chegada (TOA) (meio) e fase orbital (inferior). Crédito: Yan et al., 2021.

Usando o radiotelescópio esférico de abertura de quinhentos metros (FAST), os astrônomos descobriram um novo pulsar no aglomerado globular NGC 6712. O objeto recém-encontrado é uma chamada “viúva negra” e o primeiro pulsar de rádio identificado até agora neste cluster. A descoberta é detalhada em um artigo publicado em 14 de setembro em arXiv.org.

Os pulsares de rotação mais rápida, aqueles com períodos de rotação abaixo de 30 milissegundos, são conhecidos como pulsares de milissegundos (MSPs). Supõe-se que eles são formados em sistemas binários quando o componente inicialmente mais massivo se transforma em uma estrela de nêutrons que é então girada devido ao acréscimo de matéria da estrela secundária.

Uma classe de pulsares binários extremos com estrelas companheiras semi-degeneradas é chamada de “pulsares de aranha”. Esses objetos são posteriormente categorizados como “viúvas negras” se o companheiro tiver massa extremamente baixa (menos de 0,1 massas solares); se a estrela secundária for mais pesada, eles são chamados de “redbacks”.

Agora, uma equipe de astrônomos liderados por Zhen Yan do Observatório Astronômico de Xangai, China, relata a descoberta de outro pulsar de viúva negra, que recebeu a designação PSR J1853-0842A. O objeto foi detectado em NGC 6712 – um aglomerado globular rico em metal localizado a cerca de 22.500 anos-luz de distância da Terra.

“Nós relatamos a descoberta do primeiro pulsar de rádio associado com NGC 6712, um pulsar de viúva negra (BW) eclipsante, J1853-0842A, encontrado por pesquisas de alta sensibilidade usando o telescópio de rádio esférico de abertura de quinhentos metros”, escreveram os pesquisadores No papel.

De acordo com o estudo, PSR J1853-0842A tem um período de spin de cerca de 2,15 milissegundos e medida de dispersão de aproximadamente 155,125 parsecs / cm3. Os resultados indicam que o pulsar está em uma órbita circular compacta de 3,56 horas com um companheiro de massa muito baixa (com uma massa estimada entre 0,018 e 0,036 massas solares) e exibe eclipses do sinal do pulsar. Portanto, PSR J1853-0842A foi classificado como um pulsar da viúva negra eclipsante.

As observações de acompanhamento de tempo do PSR J1853-0842A descobriram que o pulsar está localizado a cerca de 0,14 raios do centro do NGC 6712. A taxa de spin-down do pulsar foi medida em aproximadamente 0,00239 attosends / segundo. Os astrônomos notaram que o valor obtido da taxa de spin-down apóia a associação do NGC 6712 a este pulsar.

Além disso, o estudo descobriu que a densidade de elétrons da região do eclipse de PSR J1853-0842A é de cerca de 1,88 milhão / cm3. O limite superior da taxa de acréscimo do objeto companheiro também foi calculado. Este valor foi encontrado em um nível de 3,05 × 10-13 massa solar por ano. Os astrônomos notaram que este resultado é comparável a algumas outras viúvas negras conhecidas.

Resumindo os resultados, os pesquisadores reconheceram que a radiação do PSR J1853-0842A tem a possibilidade de ser bloqueada em frequências de rádio mais baixas. Eles planejam testar esta suposição durante as observações futuras deste pulsar.


Publicado em 22/09/2021 11h18

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