Usando o Telescópio Espacial de Raios Gama Fermi da NASA, os astrônomos coletaram dados importantes que poderiam revelar a real natureza do aglomerado globular Terzan 5. O novo estudo, apresentado em um artigo publicado em 24 de maio na arXiv.org, traz novas informações sobre o pulsar do cluster. população e seu espectro de emissão de banda larga.
Observações de aglomerados globulares (GCs) em nossa galáxia Via Láctea são de grande importância para os astrônomos, pois estão entre os objetos mais antigos do universo. Portanto, eles poderiam servir como laboratórios naturais para o estudo dos processos de evolução estelar.
Descoberto há meio século, Terzan 5 é um GC galáctico de 12 bilhões de anos localizado a 19.000 anos-luz de distância. O aglomerado possui uma densidade estelar central particularmente alta, alta metalicidade e também a maior taxa de interação estelar de todos os GCs na Via Láctea.
O Terzan 5 é conhecido por hospedar 37 dos 130 milissegundos de pulsares (MSPs) detectados até agora, o que o torna um recordista quando se trata do maior número de MSPs em um GC galáctico. Estudos anteriores deste cluster também mostraram que ele contém pelo menos duas populações estelares distintas com diferentes idades e conteúdo de ferro. Isso poderia sugerir que Terzan 5 pode não ser um aglomerado globular “verdadeiro”, mas o resultado de uma fusão de dois aglomerados, por exemplo, ou de um remanescente de uma galáxia rompida.
A fim de obter informações mais detalhadas sobre o Terzan 5, que poderia verificar essas possibilidades, uma equipe internacional de astrônomos liderada por Hambeleleni Ndiyavala, da Universidade North-West em Potchefstroom, África do Sul, decidiu analisar novos dados obtidos pela sonda Fermi. Este conjunto de dados permitiu aos pesquisadores modelar a distribuição de energia espectral de banda larga (SED) no cluster.
“Por isso, procuramos reunir mais dados sobre Terzan 5 e modelar o SED atualizado em um cenário leptonico”, escreveram os astrônomos no artigo.
Em particular, o modelo espectral descrito no estudo postula quatro componentes espectrais, a saber: radiação síncrotron de baixa energia (LESR), radiação síncrotron de alta energia (HESR), radiação de curvatura (CR) e Compton inverso (IC). O modelo também permitiu que os astrônomos limitassem a distribuição de luminosidade decrescente da população MSP.
De acordo com o estudo, o SED atualizado em Terzan 5 é provavelmente devido a uma emissão cumulativa pulsada de uma população de MSPs embutidos. Além disso, poderia ser também atribuído à emissão não pulsada da interação dos ventos leptônicos com os campos magnéticos e de fótons ambiente.
“Obtivemos novos dados Fermi que poderíamos ajustar usando um modelo para o RC cumulativo de uma população de MSPs incorporados no Terzan 5. Esses dados também provaram ser limitantes para a cauda de baixa energia do componente IC não pulsado, produzindo uma eficiência de partículas de ?p ~ 3 por cento, dependendo da escolha de vários parâmetros, notavelmente ? ?Evis? e NMSP, tot, “o documento diz.
Em observações finais, os astrônomos sublinharam a importância de mais estudos de Terzan 5 e grupos semelhantes para obter uma visão mais abrangente sobre a natureza e propriedades dos GCs galácticos em geral. Eles acrescentaram que instrumentos como o Cherenkov Telescope Array (CTA) podem ser muito úteis na identificação de novos GCs de energia muito alta (VHE).
“Isso nos permitirá examinar melhor os modelos de emissão concorrentes, bem como desenvolver novos, mais completos e abrangentes que possam explicar as propriedades espaciais e espectrais dos GCs galácticos em um nível cada vez maior de detalhes”, observaram os autores do trabalho.
Publicado em 05/06/2019
Artigo original: https://phys.org/news/2019-06-fermi-insights-nature-terzan-globular.html