Treze novos pulsares descobertos com o MeerKAT

Telhas TRAPUM de duas observações de NGC 1851, realizadas com MeerKAT em 8 de maio de 2021 na banda L. A posição do pulsar anteriormente conhecido, NGC 1851A, é mostrada pela cruz branca. Crédito: Ridolfi et al., 2022.

Usando o radiotelescópio MeerKAT, uma equipe internacional de astrônomos detectou 13 novos pulsares no aglomerado globular NGC 1851. Doze deles acabaram sendo pulsares de milissegundos (MSPs). A descoberta foi relatada em 23 de março no servidor de pré-impressão arXiv.

Os pulsares são estrelas de nêutrons rotativas altamente magnetizadas que emitem um feixe de radiação eletromagnética. Eles são geralmente detectados na forma de rajadas curtas de emissão de rádio; no entanto, alguns deles também são observados através de telescópios ópticos, de raios X e de raios gama.

Os pulsares de rotação mais rápida, aqueles com períodos de rotação abaixo de 30 milissegundos, são conhecidos como MSPs. Os pesquisadores supõem 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.

Agora, astrônomos liderados por Alessandro Ridolfi, do Observatório de Cagliari, na Itália, relatam a descoberta de outras 13 novas fontes que pertencem à família dos pulsares. Os novos pulsares foram detectados no aglomerado globular NGC 1851, localizado a cerca de 39.000 anos-luz de distância, como parte do Grande Projeto de Pesquisa Transientes e Pulsares com MeerKAT (TRAPUM).

“Aqui, apresentamos os resultados de nossa busca por novos pulsares em NGC 1851 usando observações do MeerKAT feitas no contexto da pesquisa de pulsar TRAPUM GC [cluster globular], bem como observações de acompanhamento feitas no programa MeerTime”, os pesquisadores escreveu no papel.

Todos os 13 pulsares recém-descobertos estão localizados nas regiões mais internas de NGC 1851. Apenas um deles é um pulsar padrão, designado NGC 1851I, pois seu período de rotação é de 32,65 milissegundos. As outras fontes são MSPs com períodos de spin variando de 2,82 a 6,63 milissegundos. Sete dos 13 objetos são binários (incluindo NGC 1851I), enquanto o resto são pulsares isolados.

Os pesquisadores observaram que dois dos 13 pulsares relatados no estudo têm propriedades peculiares, a saber, NGC 1851D e NGC 1851E. NGC 1851D é um MSP em uma órbita ampla com uma anã branca pesada companheira (com uma massa de cerca de 0,48 massas solares). O sistema tem uma excentricidade no nível de 0,86, o que o torna o quinto binário mais excêntrico conhecido até hoje. NGC 1851E também é um MSP em um binário muito excêntrico com uma estrela de nêutrons como companheira (com uma massa de aproximadamente 1,53 massas solares.

“Com toda a probabilidade, ambos os binários se formaram em encontros de troca secundária, onde a estrela original que reciclou o pulsar foi substituída pela atual companheira mais pesada”, explicaram os pesquisadores.

Resumindo os resultados, os autores do artigo acrescentaram que sua descoberta torna o NGC 1851 um dos aglomerados globulares mais povoados por pulsares conhecidos até hoje. Atualmente, existem 14 pulsares identificados neste GC como o primeiro, designado PSR J0514?4002A (também conhecido como NGC 1851A), foi detectado em 2004. Os pesquisadores esperam mais descobertas da pesquisa TRAPUM, que aumentará significativamente a população conhecida de pulsares em vários outros GCs.


Publicado em 31/03/2022 11h44

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