doi.org/10.48550/arxiv.2409.12893
Credibilidade: 889
#Pulsar
Utilizando o Gran Telescopio Canarias (GTC), astrônomos da Itália e da Espanha realizaram observações espectroscópicas ópticas de alta resolução temporal de um pulsar de milissegundos em transição, designado PSR J1023+0038. Os resultados dessa campanha, publicados em 19 de setembro no servidor de pré-impressão arXiv, fornecem informações importantes sobre a natureza desse pulsar.
Pulsars são estrelas de nêutrons altamente magnetizadas que giram rapidamente, emitindo feixes de radiação eletromagnética. Os pulsars que giram mais rapidamente, com períodos de rotação abaixo de 30 milissegundos, são chamados de pulsars de milissegundos (MSPs). Astrônomos acreditam que esses pulsars se formam em sistemas binários, quando a estrela mais massiva do sistema se transforma em uma estrela de nêutrons, sendo acelerada pela acumulação de matéria da estrela secundária.
Os chamados pulsars de milissegundos em transição (tMSPs) alternam entre um estado alimentado por rotação, emitindo pulsos de rádio (chamado “estado de pulsar”), e um estado caracterizado por pulsações de raios-X e a presença de um disco de acreção, visível nos espectros ópticos (chamado “estado de disco”). Esses tMSPs são raros, e até agora, apenas três foram detectados.
Um deles é o PSR J1023+0038 (ou J1023), identificado há cerca de duas décadas. Esse pulsar possui um período de rotação de 1,69 milissegundos, com um período orbital de aproximadamente 4,75 horas. A estrela companheira do sistema é uma estrela de tipo espectral G5, uma estrela de tipo tardio.
Observações anteriores de J1023 mostraram que ele alterna entre um estado de raios-X e uma fase de pulsar de rádio alimentado pela rotação. Agora, uma equipe de astrônomos liderada por Marco Messa, da Universidade de Milão, na Itália, usou o instrumento OSIRIS do GTC para estudar mais detalhadamente a natureza e o comportamento desse pulsar.
As observações revelaram que J1023, como outros tMSPs, apresenta variabilidade no fluxo em curtos intervalos de tempo (dezenas de segundos) em todas as bandas de frequência. Além disso, o estudo encontrou evidências de variabilidade significativa nas propriedades das linhas de emissão (largura equivalente e largura total a meia altura) em uma escala de minutos. Essa foi a primeira vez que tal variabilidade nas propriedades das linhas espectrais de um tMSP foi observada em tão curtos períodos de tempo.
De acordo com o estudo, os episódios de variabilidade observados no contínuo, na largura equivalente e na largura total a meia altura parecem ser erráticos e não estão correlacionados entre si, o que torna a origem desses episódios ainda incerta.
As observações também revelaram que as linhas de emissão das séries de Balmer e hélio mostram, na maioria dos casos, um perfil de emissão em dois picos. Isso indica a presença de um disco de acreção, sugerindo que o J1023 estava provavelmente em seu estado de disco durante a campanha de observação.
Em suas conclusões, os autores destacam que observações simultâneas em várias faixas de comprimento de onda devem ser realizadas para investigar se há correlação entre a variabilidade das propriedades das linhas de emissão e o fenômeno de alternância de modos em J1023.
Publicado em 03/10/2024 17h21
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