Astrônomos que estudam buracos negros descobriram outra raridade: uma estrela morta se afastando de sua supernova de nascimento, deixando um rastro de emissão de rádio semelhante a um cometa em seu rastro.
Chamada de PSR J1914+1054g, a estrela é apenas a quarta conhecida de seu tipo: um pulsar de rádio lançado em alta velocidade pelo espaço, para o qual os astrônomos observaram não apenas o pulsar, mas a trilha atrás dele, conhecida como nebulosa de choque, e o remanescente da supernova de onde foi chutado.
Uma equipe de cientistas liderada pela astrofísica Sara Elisa Motta, do Observatório Astronômico Brera, na Itália, e da Universidade de Oxford, no Reino Unido, batizou a nebulosa de Mini Mouse.
A morte de uma estrela massiva é um caso bastante violento. Quando eles ficam sem combustível, a fusão que fornece a pressão externa que sustenta a estrela contra a pressão interna da gravidade cai repentinamente e as coisas ficam confusas.
A estrela explode, vomitando suas entranhas em todos os lugares, enquanto o núcleo colapsa sob a gravidade em uma estrela de nêutrons ultradensa de até 2,16 vezes a massa do Sol, compactada em uma esfera de apenas 20 quilômetros (12 milhas) de diâmetro.
Em muitos casos, esses restos estelares podem ser encontrados abrigados na nebulosa criada por seus restos explodidos. Mas se a explosão da supernova for desigual, a distribuição de energia desigual pode atingir a estrela de nêutrons no espaço em alta velocidade, voando pela galáxia.
Mas um conjunto especial de circunstâncias é necessário para produzir uma nebulosa como o Mini Mouse.
Primeiro, a estrela de nêutrons tem que ser um pulsar – um que está girando em alta velocidade, assim chamado porque “pulsa” como um farol cósmico à medida que feixes de radiação disparam de seus pólos, guiados e acelerados por poderosos campos magnéticos.
Esses campos magnéticos também aceleram partículas carregadas em um vento furioso que gira em torno do pulsar, às vezes interagindo com o meio interestelar circundante para gerar uma nebulosa de vento pulsar.
Mas se esse pulsar recebe um chute natal de uma supernova irregular, um arco de choque se forma na direção da viagem, redirecionando e canalizando o vento pulsar atrás do pulsar, como a cauda de um cometa. Isso é conhecido como nebulosa arco-choque do pulsar, visível como um brilho de luz.
Motta e seus colegas estavam usando o radiotelescópio MeerKAT na África do Sul para estudar uma estrela binária chamada GRS 1915+105. Consistindo de um buraco negro e uma estrela normal, eles notaram algo peculiar sobre esta estrela binária: uma mancha de luz riscando seu campo de visão, parecendo surpreendentemente semelhante a uma nebulosa pulsar de choque descoberta em 1987 chamada Mouse.
Uma pesquisa nos dados coletados pela pesquisa FAST Galactic Plane Pulsar Snapshot (GPPS) em andamento revelou um pulsar recém-descoberto com um período de rotação de 138 milissegundos que parecia estar posicionado na frente dessa faixa. Observações de acompanhamento conduzidas pela equipe revelaram que J1914 está localizado exatamente na cabeça da nebulosa.
Os dados de rádio do MeerKAT também revelaram uma tênue forma circular muito atrás do pulsar e sua cauda, com a trajetória parecendo traçar de volta ao seu centro. Isso, os pesquisadores identificaram como o remanescente da supernova que deu origem ao pulsar J1914.
O comprimento da cauda, descobriu a equipe, é de cerca de 40 anos-luz, e o raio do remanescente da supernova é de cerca de 43 anos-luz. Eles também determinaram que se passaram cerca de 82.000 anos desde que o pulsar nasceu (ou seja, a supernova ocorreu); traçando de volta para o centro da nebulosa, que coloca a velocidade do J1914 em um supersônico 320 a 360 quilômetros por segundo (200 a 225 milhas por segundo).
Isso está longe de ser a estrela fugitiva mais rápida que já vimos e não é suficiente para atingir a velocidade de escape da Via Láctea, mas é um clipe bastante impressionante. E, como observaram os pesquisadores, apenas três outros pulsares foram identificados com as mesmas características.
A descoberta, disseram os pesquisadores, ajudará os astrônomos a entender melhor os pulsares e seus ventos, explosões de supernovas, o meio interestelar local, partículas de alta velocidade e choques gerados pelo vento. Além disso, representa o potencial do MeerKAT em descobrir esses objetos até então raros de encontrar.
“Graças à detecção de estruturas semelhantes ao mouse e ao mini mouse”, escrevem eles.
“O MeerKAT ajudará a revelar mais jovens pulsares de rádio que se somarão à ainda pequena população de tais objetos, que se prevê contar com milhares de membros em nossa Galáxia.”
Publicado em 03/06/2023 16h50
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