Pesquisa PALFA revela oito novos pulsares de milissegundos

Perfis de pulso a 1,4 GHz dos oito pulsares apresentados no artigo. Crédito: Parent et al., 2019.

Uma equipe internacional de astrônomos relatou a descoberta de oito novos pulsares de milissegundos na pesquisa PALFA (Pulsar Arecibo L-band Feed Array). Todos os pulsares recém-detectados foram encontrados com companheiros em órbita. A descoberta é detalhada em um artigo publicado em 26 de agosto no arXiv.org.

Os pulsares são estrelas de nêutrons rotativas altamente magnetizadas que emitem um feixe de radiação eletromagnética. Os pulsares de rotação mais rápida, com períodos de rotação abaixo de 30 milissegundos, são conhecidos como pulsares de milissegundos (MSPs).

Os astrônomos acreditam que os MSPs são formados em sistemas binários quando o componente inicialmente mais massivo se transforma em uma estrela de nêutrons que é então gerada devido ao acúmulo de matéria da estrela secundária. As observações realizadas até o momento parecem apoiar essa teoria, já que mais da metade dos MSPs conhecidos têm companheiros estelares.

Agora, um grupo de astrônomos liderados por Emilie Parent da McGill University em Montreal, Canadá, anunciou a descoberta de oito novos MSPs existentes como sistemas binários. Os objetos foram encontrados na pesquisa do PALFA, que usa o feixe de alimentação de banda L de sete feixes no telescópio William E. Gordon do Observatório Arecibo, de 305 metros. Posteriormente, a natureza pulsar das fontes recentemente identificadas foi confirmada por observações de acompanhamento usando o Telescópio Lovell de 76 m no Observatório Jodrell Bank (JBO) e também o Observatório Arecibo.

“Relatamos oito pulsares de milissegundos em sistemas binários descobertos com a pesquisa Arecibo PALFA. Soluções de tempo coerente de fase derivadas de 2,5 a 5 anos de observações realizadas nos observatórios do Arecibo e do Jodrell Bank são fornecidas”, escreveram os astrônomos no jornal.

Com um período de cerca de 2,08 ms, o PSR J1906 + 0454 é o MSP de maior rotação entre os pulsares recém-detectados e o segundo objeto de rotação mais rápida encontrado pelo PALFA. O pulsar de rotação mais lento relatado no artigo é PSR J1932 + 1756, com um período de aproximadamente 41,83 ms. Os seis MSPs restantes têm períodos de rotação entre 2,64 e 5,76 ms.

Todos os oito pulsares foram encontrados em longitudes galácticas entre 39 e 68 graus e a 3,0 graus do plano galáctico. No que diz respeito à medida de dispersão, esse valor está em um nível entre 53 a 179 parsecs / cm3 para todos os pulsares descritos no estudo.

Segundo os autores do artigo, os MSPs mais interessantes dos oito são: PSR J1928 + 1245, PSR J1921 + 1929 e PSR J1932 + 1756.

PSR J1928 + 1245 é um clique de “viúva negra” para o qual não foram detectados eclipses. As chamadas “viúvas negras” são uma classe de pulsares binários extremos com estrelas companheiras semi-degeneradas apelidadas de “pulsares de aranha”, distinguidas por uma companheira de massa extremamente baixa (com massa inferior a 0,1 massas solares).

O PSR J1921 + 1929 é um MSP de raios gama com uma medida de dispersão relativamente baixa (64,76 parsecs / cm3) e rotação rápida (2,64 ms). As propriedades desse pulsar o tornam um alvo interessante de observações para projetos de PTA (pulsar timing array) – observações regulares e de alta precisão de um conjunto amplamente distribuído de MSPs.

O pulsar de rotação mais lento dos novos MSPs, PSR J1932 + 1756, acaba sendo um pulsar binário de massa intermediária (IMBP) em uma órbita de baixa excentricidade com uma anã branca maciça. O PSR J1932 + 1756 tem o período orbital mais longo de todos os IMBPs conhecidos.


Publicado em 05/09/2019

Artigo original: https://phys.org/news/2019-09-palfa-survey-reveals-millisecond-pulsars.html


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