Primeiro pulsar super-rápido encontrado alimentando-se de seu companheiro em aglomerado de estrelas distante

A impressão artística de um pulsar de milissegundos e seu companheiro estelar. (Crédito da imagem: Agência Espacial Europeia e Francesco Ferraro (Observatório Astronômico de Bolonha))

O telescópio esférico de abertura de quinhentos metros da China (FAST) descobriu o primeiro pulsar conhecido em Messier 92, um aglomerado de estrelas globulares a cerca de 27.000 anos-luz de distância da Terra na constelação de Hércules.

O objeto rapidamente girando e pulsando, que tem dois nomes – PSR J1717 + 4307A e M92A – faz parte de um sistema binário eclipsante no qual está retirando material de um companheiro estelar, de acordo com o novo estudo.

Uma equipe de pesquisa liderada por Zhichen Pan e Li Di, do Observatório Astronômico Nacional da Academia Chinesa de Ciências (NAOC), que opera o FAST – o maior radiotelescópio do mundo – mostrou que o M92A gira a uma velocidade rápida de 316,5 rotações por segundo e co-orbita uma estrela mais leve que o nosso sol, pesando 0,18 massas solares.

Messier 92 está na constelação de Hércules (o Herói). (Crédito da imagem: ESA / NASA / Hubble)

Usando o FAST, os pesquisadores observaram dois eventos eclipsantes no sistema binário, quando um objeto passou na frente do outro do ponto de vista da Terra. Um eclipse durou cerca de 5.000 segundos e o segundo, que chegou entre 1.000 e 2.000 segundos depois, durou 500 segundos, segundo o estudo. O M92A é conhecido como pulsar de milissegundos, uma versão ampliada do pulsar de movimento um pouco mais lento.

Pulsares de milissegundos são estrelas de nêutrons altamente magnetizadas, que pirueta rapidamente em velocidades inferiores a 30 milissegundos, de acordo com a Enciclopédia on-line de astronomia de Swinburne Astronomy.

Desde a descoberta do primeiro pulsar em 1967 pela astrônoma Jocelyn Bell Burnell, então estudante de graduação da Universidade de Cambridge, os astrônomos descobriram milhares desses velocistas estelares apenas na Via Láctea, com alguns agrupamentos no plano galáctico – o região onde fica a maioria da massa de uma galáxia em disco – e outras residindo nos aglomerados globulares que orbitam o centro da galáxia.

Pulsares comuns surgem no final da vida de uma estrela massiva, atingindo o pico como uma explosão de supernova que deixa para trás um cadáver estelar conhecido como estrela de nêutrons em seu rastro poeirento. Essas estrelas de nêutrons são pequenas, pesando uma massa equivalente a de um a vários sóis, amontoadas em um diâmetro de meros 20 a 24 quilômetros (12,4 a 14,9 milhas). No entanto, o que falta em tamanho é compensado pela velocidade, completando várias rotações por segundo.

Se houver um campo magnético à espreita em torno da estrela de nêutrons, partículas carregadas provenientes da própria estrela ficam presas, fazendo com que a estrela exploda radiação eletromagnética em um feixe de farol a cada poucos segundos ou menos. Essas estrelas de nêutrons magnéticas intermitentes são conhecidas como pulsares.

Os pulsares de milissegundos, no entanto, movem-se muito mais rapidamente, alimentando centenas de rotações por segundo, devorando gás de uma estrela companheira que sobreviveu à explosão da supernova, derramando material em um disco espiral ao redor da estrela de nêutrons antes de cair nela. Durante esse processo, o sistema é visível como um binário de raios-X, de acordo com o Observatório Nacional de Radioastronomia. A estrela de nêutrons emerge como um pulsar de rádio de milissegundos quando a acumulação termina.

Em aglomerados globulares como o Messier 92, as coisas funcionam de maneira um pouco diferente – as estrelas são tão unidas que é mais fácil para as estrelas antigas de nêutrons interagirem com outras estrelas, permitindo a criação de binários estelares normais. No caso do M92A, o pulsar não achou muito difícil extrair material de seu companheiro estelar, ganhando a reputação de ser comparado a uma “aranha redback” – um aracnídeo australiano altamente venenoso que frequentemente come seus companheiros homens, pesquisadores disseram em um comunicado.

Também conhecido como Tianyan, o FAST está localizado na depressão de Dawodang, um sulco natural na terra do condado de Pingtang, no sudoeste da China, Guizhou. E este não é o primeiro encontro do grande radiotelescópio com o M92A, seu prato de 500 metros encontrou evidências tentadoras do pulsar em 9 de outubro de 2017 – e com uma área de coleta de luz que é o dobro da do Observatório Arecibo em Porto Rico, espera-se que o FAST melhore nossa compreensão dos pulsares que estão agitando a galáxia da Via Láctea, disseram os pesquisadores no comunicado.


Publicado em 21/05/2020 06h15

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