Astrônomos investigam nebulosa de vento do pulsar DA 495

Astrônomos investigam nebulosa de vento do pulsar DA 495

VERITAS image of DA 495. Credit: Coerver et al., 2019.
VERITAS image of DA 495. Credit: Coerver et al., 2019.

Os astrônomos realizaram uma investigação de múltiplos comprimentos de onda de uma nebulosa do vento pulsar (PWN, de Pulsar Wind Nebulae), designada por DA 495, para revelar sua misteriosa natureza física. Os resultados do estudo, baseados em observações usando observatórios terrestres HAWC e VERITAS, bem como a espaçonave NuSTAR da NASA, são apresentados em um artigo publicado em 17 de maio na arXiv.org.

As nebulosas do vento pulsante (PWN) são nebulosas alimentadas pelo vento de um pulsar. A nebulosa de vento é composto de partículas carregadas; quando colide com o entorno do pulsar, em particular com a ejeção de supernova em expansão lenta, ele desenvolve um PWN.

As partículas no PWNe perdem sua energia para a radiação e se tornam menos energéticas com a distância do pulsar central. Estudos de múltiplos comprimentos de onda desses objetos, incluindo observações de raios-X, especialmente usando espectros espacialmente integrados na banda de raios X, têm o potencial de descobrir informações importantes sobre o fluxo de partículas nessas nebulosas. Isso poderia revelar importantes insights sobre a natureza da PWNe em geral.

Descoberto cerca de meio século atrás, o DA 495 (G65.7 + 1.2) foi identificado pela primeira vez como uma fonte pontual na pesquisa de Dominion Astrophysical (DA). Observações subsequentes desta fonte revelaram que ela está localizada a cerca de 3.260 anos-luz de distância da Terra, e possui uma estrutura estendida e um espectro não térmico. Estes sugerem DA 495 poderia ser um remanescente de supernova semelhante a uma nebulosa de caranguejo.

No entanto, observações mais recentes de DA 495, especialmente em raios-X e raios gama, forneceram evidências de que o objeto é um PWN em um estado evolutivo em algum lugar entre as nebulosas Crab e Vela-X. Isso faz dele um excelente alvo para estudos focados na investigação de ciclos de vida do PWNe.

Além disso, ainda é muito pouco conhecido sobre as propriedades físicas do DA 495, que incentiva os cientistas a realizar mais observações desse objeto misterioso.

Recentemente, uma equipe de astrônomos liderada por Anna Coerver, da Universidade de Columbia, investigou novamente o DA 495 usando novos dados de raios-X a partir de observações realizadas com o NuSTAR (Nuclear Spectroscopic Telescope Array). O estudo foi complementado pela análise dos conjuntos de dados arquivísticos do Observatório de Água de Altitude Alta Cherenkov (HAWC) e do Sistema de Matriz de Telescópio de Radiação de Muito Energia (VERITAS).

“Neste artigo, apresentamos novas observações do NuSTAR. Combinamos essa nova análise com as recentes observações de raios gama de TeV e a análise de rádio atual para criar uma distribuição de energia espectral de banda larga para o DA 495”, escreveram os astrônomos.

A pesquisa confirmou principalmente achados anteriores em relação a parâmetros como índice de fótons, absorção de hidrogênio neutro, temperatura de corpo negro e raio de corpo negro. Em particular, o índice de fótons, em um nível de 2,0, é típico de um PWN.

No entanto, os astrônomos encontraram algumas evidências de que o DA 495 pode não ser um NMP. Eles notaram que a emissão de rádio e TeV deste objeto poderia ser explicada também por uma camada grossa contendo hádrons relativísticos. Tal estrutura poderia ser acelerada a partir de um choque de supernova interagindo com algum ejecta lento de supernova.

“Isso desafia a interpretação atual e requer mais investigação por futuras observações de raios gama TeV”, diz o documento.

Portanto, essas descobertas aprofundam o mistério da natureza física do DA 495. É por isso que a equipe de Coerver propõe mais observações dessa fonte, especialmente em bandas de rádio para infravermelho e raios gama espacialmente resolvidos. Tais estudos têm o potencial de fornecer mais dicas sobre as condições físicas e mecanismos de radiação neste objeto peculiar.


Artigo Original: https://phys.org/news/2019-05-astronomers-pulsar-nebula-da.html