doi.org/10.3847/1538-4357/acee67
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#Pulsares
Um telescópio espacial que escaneia os céus em busca de raios gama adicionou centenas de novas e poderosas estrelas mortas ao seu catálogo.
A adição de 294 estrelas anteriormente não identificadas significa que o catálogo Fermi de pulsares de raios gama contém agora mais de 340 objetos – um avanço significativo desde que o Telescópio Fermi de Grande Área começou a observar em 2008, quando havia menos de 10 desses pulsares conhecidos.
O recém-lançado Catálogo de Pulsares de Raios Gama do Terceiro Telescópio Fermi de Grande Área é um verdadeiro tesouro de informações que nos ajudará a entender esses objetos enigmáticos.
“Os pulsares abordam uma ampla gama de pesquisas astrofísicas, desde raios cósmicos e evolução estelar até a busca por ondas gravitacionais e matéria escura”, diz o astrofísico David Smith, do Laboratório de Astrofísica de Bordeaux, que faz parte do Centro Nacional Francês de Pesquisa Científica ( CNRS).
“Este novo catálogo compila informações completas sobre todos os pulsares de raios gama conhecidos, num esforço para promover novos caminhos de exploração.”
Os pulsares estão entre os objetos mais extremos do Universo. Elas são uma subcategoria de estrelas de nêutrons, que são núcleos colapsados de estrelas massivas que não têm massa suficiente para colapsar em um buraco negro.
A diferença entre uma estrela de nêutrons normal e um pulsar é, bem, a pulsação. Os pulsares emitem poderosos jatos de radiação de seus pólos, como um holofote iluminando o espaço.
A outra coisa que os pulsares fazem é girar, muitas vezes incrivelmente rápido. E estamos falando muito rápido. Conhecidas como pulsares de milissegundos (MSPs), várias dessas estrelas podem completar uma única rotação em 10 milissegundos.
Na verdade, o pulsar mais rápido conhecido gira 716 vezes por segundo. Aqui está um monte de pulsos de pulsar transcritos em som, para se ter uma ideia do que isso significa.
À medida que giram, esses feixes podem passar pela Terra, como um farol cósmico.
Conhecemos cerca de 3.400 pulsares. Para a maioria deles, os feixes de radiação caem em comprimentos de onda de rádio. Mas um pequeno número de pulsares pode emitir a radiação mais poderosa conhecida no Universo – os raios gama. Os pulsares de raios gama aceleram partículas a energias extremamente altas em seus poderosos campos magnéticos, resultando em explosões de luz poderosa e invisível.
De acordo com o novo catálogo, cerca de 10% dos pulsares conhecidos são agora emissores de raios gama. Embora o que somos capazes de detectar possa estar sujeito a algum viés de seleção – as limitações da nossa tecnologia, por exemplo – esta é uma amostra suficientemente significativa para descobrir o que torna um pulsar um emissor gama, em comparação com a população de rádio.
E também há outros usos para a nova população. Os pulsares são muitas vezes extremamente precisos nos seus tempos, especialmente aqueles com taxas de rotação em escalas de milissegundos, 144 dos quais estão incluídos no catálogo. Isso significa que eles podem ser usados para aplicações como navegação espacial, o que é importante à medida que mais missões chegam às estrelas.
Também podemos usá-los para detectar ondas gravitacionais, com base em anomalias no tempo dos sinais. Isso pode sugerir expansões e contrações do espaço-tempo que ocorrem quando uma onda gravitacional de um evento massivo ocorre. E podemos usá-los para realizar testes de relatividade.
“Antes do Fermi, não sabíamos se os MSPs seriam visíveis em altas energias, mas acontece que eles irradiam principalmente em raios gama e agora constituem metade do nosso catálogo”, diz o astrônomo Lucas Guillemot, do Laboratório de Física e Química. do Meio Ambiente e do Espaço e da Universidade de Orleans, na França.
E um bom número dos novos pulsares – cerca de 45 – são pulsares “aranha”, nos quais o pulsar suga material de uma estrela companheira binária.
“Os pulsares-aranha têm o nome de aracnídeos que comem seus companheiros menores”, diz a astrônoma Megan DeCesar, da Universidade George Mason e do Laboratório de Pesquisa Naval dos EUA.
“Algo semelhante pode acontecer quando uma estrela de nêutrons e sua companheira binária estão muito próximas uma da outra e o processo de “reciclagem” do MSP se empolga um pouco. A intensa radiação e o vento de partículas do pulsar corróem a superfície da outra estrela , resultando em uma bola de material evaporado.”
Os pesquisadores acreditam que o Fermi ainda não terminou. Outros 100 pulsares de raios gama estão dentro do reino das possibilidades; mais algumas dezenas são prováveis.
“Mais de 15 anos após o seu lançamento”, diz a astrónoma Elizabeth Hays, do Goddard Space Flight Center da NASA, “Fermi continua sendo uma incrível máquina de descoberta, e os pulsares e as suas estrelas de nêutrons estão a liderar o caminho.”
Publicado em 23/12/2023 01h29
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