Pulsos regulares das chamadas “viúvas negras” ou “redback” piscam rapidamente no céu noturno. Essas estrelas violentas explodem seus parceiros estelares menores em pedaços, enquanto os movem em órbitas binárias apertadas, canibalizando os parceiros menores no processo. E, em um novo artigo, os cientistas revelaram a história de origem por trás dessas estrelas famintas.
Não é por acaso que os astrônomos nomearam esses sistemas – lugares no espaço em que uma pequena estrela pesada de nêutrons, que gira rapidamente, está se energizando ao destruir um pequeno parceiro binário – como a mortal aranha viúva negra, que consome seu parceiro após a reprodução. As fêmeas de viúva negra comem o macho vivo após o sexo. (Nas estrelas, assim como nas aranhas, as viúvas negras se juntam a parceiros menores.) As viúvas negras são subcategorias de “pulsares de milissegundos”, estrelas de nêutrons que giram tão rápido que piscam a Terra a cada poucas frações de milissegundo. Mas, até agora, ninguém poderia explicar como essas estrelas desagradáveis ??se formaram.
Estrelas de nêutrons são os remanescentes ultradensos de estrelas em colapso. Não maiores do que uma cidade pequena, eles superam nosso sol em massa. Os cientistas tiveram que inventar uma física totalmente nova para explicar como a matéria se comporta dentro delas. (Mas, diferentemente dos buracos negros, eles não são densos o suficiente para formar singularidades.) Os cientistas os chamam de pulsares, porque costumam parecer que os telescópios são fontes de luz que pulsam regularmente. A maioria gira muito mais rápido que as estrelas normais, e suas rotações regulares podem funcionar como relógios correndo no espaço.
Mas uma estrela de nêutrons por si só não costuma girar rápido o suficiente para ser um pulsar de milissegundos, escreveram os pesquisadores no novo estudo. Alguma fonte externa de energia deve acelerar a velocidade de rotação do pulsar até seu pulso tornar-se extremamente rápido. É por isso que a maioria dos pulsares de milissegundos aparece em sistemas binários. Os astrônomos acreditam que, tipicamente, uma anã branca entra em colapso em uma estrela de nêutrons e, em algum momento da sua linha de tempo, começa a sugar uma corrente de matéria de seu gêmeo binário. A energia desse fluxo de matéria faz com que a estrela de nêutrons gire muito mais rápido do que no nascimento.
Os redbacks e as viúvas negras geralmente não se encaixam nesse modelo. Muitas vezes, o parceiro mais pesado em seus pequenos sistemas binários, trancados em órbitas apertadas, seus intensos raios de raios X explodem matéria nas superfícies de sua estrela companheira, lançando a estrela em miniatura ao espaço e depois sugando-a com gravidade. As massas e energias que se movem ao redor desses sistemas são muito incomuns em comparação com os sistemas pulsares típicos de milissegundos. Como resultado, escreveram os pesquisadores, o modelo normal de como as estrelas acompanhantes aceleram os pulsares de milissegundos não parece se aplicar.
No novo artigo, publicado em 14 de agosto no The Astrophysical Journal, uma equipe de pesquisadores refinou esse modelo. O artigo deles leva em conta a poderosa energia magnética das estrelas de nêutrons e mostra como o magnetismo de uma estrela de nêutrons poderia limitar toda a matéria que explodiu na estrela companheira nos pólos norte e sul da estrela de nêutrons. Isso muda a mecânica subjacente da situação, eles escreveram e mostraram que mesmo o parceiro menor em sistemas de redback e muitos sistemas de viúva negra poderiam acelerar os pulsares a velocidades de milissegundos.
Essa teoria do magnetismo não pode explicar todas as viúvas negras que conhecemos. Mas este trabalho deve eliminar a necessidade de certas teorias mais dramáticas – como a publicada no The Astrophysical Journal de 2015, sugerindo que talvez esse tipo de estrela de nêutrons tenha nascido simplesmente como pulsar de milissegundos e não precise de ajuda para acelerar.
Publicado em 31/08/2019
Artigo original: https://www.livescience.com/millisecond-pulsar-neutron-star-redback-formation-theory.html
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