Astrônomos capturam um pulsar ‘ligando’

An accreting pulsar. Credit: NASA/JPL-Caltech

Uma colaboração liderada pela Universidade Monash, pela primeira vez, observou o processo completo de 12 dias de material espiralando em uma estrela distante de nêutrons, provocando uma explosão de raios X milhares de vezes mais brilhante que o nosso Sol.

A pesquisa, liderada por Ph.D. A candidata Adelle Goodwin, da Monash School of Physics and Astronomy, será apresentada em uma próxima reunião da American Astronomical Society esta semana antes de ser publicada em Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Adelle lidera uma equipe de pesquisadores internacionais, incluindo seu supervisor, o professor associado da Universidade Monash, Duncan Galloway, e o Dr. David Russell, da Universidade de Nova York, Abu Dhabi.

Os cientistas observaram uma estrela de nêutrons ‘crescente’ ao entrar em uma fase de explosão em um esforço colaborativo internacional envolvendo cinco grupos de pesquisadores, sete telescópios (cinco no solo, dois no espaço) e 15 colaboradores.

É a primeira vez que um evento desse tipo é observado nesse detalhe – em várias frequências, incluindo medições de alta sensibilidade, tanto na óptica quanto na radiografia.

A física por trás desse processo de ‘ligação’ iludiu os físicos por décadas, em parte porque existem muito poucas observações abrangentes sobre o fenômeno.

Os pesquisadores capturaram um desses sistemas estelares de nêutrons, revelando que levou 12 dias para o material girar para dentro e colidir com a estrela de nêutrons, substancialmente mais do que os dois a três dias sugeridos pela maioria das teorias.

“Essas observações nos permitem estudar a estrutura do disco de acreção e determinar com que rapidez e facilidade o material pode se mover para dentro da estrela de nêutrons”, disse Adelle.

“Usando vários telescópios sensíveis à luz em diferentes energias, pudemos rastrear que a atividade inicial ocorreu perto da estrela companheira, nas bordas externas do disco de acreção, e levou 12 dias para que o disco fosse trazido para o calor. estado e para o material espiralar para dentro da estrela de nêutrons e produzir raios-X “, disse ela.

Em um sistema estelar de nêutrons ‘acumuladores’, um pulsar (um remanescente denso de uma estrela antiga) retira o material de uma estrela próxima, formando um disco de acúmulo de material espiralando em direção ao pulsar, onde libera quantidades extraordinárias de energia – sobre o produção total de energia solar em 10 anos, ao longo de algumas semanas.

O pulsar observado é o SAX J1808.4-3658, que gira rapidamente 400 vezes por segundo e está localizado a 11.000 anos-luz de distância na constelação de Sagitário.

“Este trabalho nos permite lançar alguma luz sobre a física dos sistemas estelares de nêutrons, e entender como essas explosões são desencadeadas em primeiro lugar, o que intrigou os astrônomos por um longo tempo”, disse o pesquisador da Universidade de Nova York de Abu Dhabi, Dr. David Russell, um dos co-autores do estudo.

Os discos de acreção são geralmente feitos de hidrogênio, mas esse objeto em particular possui um disco que é composto de 50% de hélio, mais hélio do que a maioria dos discos. Os cientistas pensam que esse excesso de hélio pode estar desacelerando o aquecimento do disco porque o hélio ‘queima’ a uma temperatura mais alta, fazendo com que a ‘inicialização’ leve 12 dias.

Os telescópios envolvidos incluem dois observatórios espaciais: o Observatório de Raios-X Neils Gehrels Swift e o Explorador de Composição Interior da Estrela de Nêutrons na Estação Espacial Internacional; bem como a rede de telescópios do Observatório Las Cumbres e o Grande Telescópio da África do Sul.


Publicado em 03/06/2020 07h27

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