Um peculiar ‘soluço’ na velocidade de rotação de uma estrela morta revelou-se ainda mais interessante do que pensávamos. Pela primeira vez, astrônomos mostraram que a rotação do pulsar Vela diminuiu imediatamente antes da falha de 2016.
Isso não apenas foi completamente inesperado, mas também nos ajudou a estreitar a misteriosa dinâmica nos interiores ultradensos das estrelas de nêutrons.
Para os astrônomos, alguns dos objetos mais úteis no Universo são estrelas de nêutrons que giram rapidamente, conhecidas como pulsares. Enquanto giram, eles emitem um feixe de radiação como um farol, muitas vezes em escalas de tempo incrivelmente rápidas e regulares.
Isso pode ser útil para toda uma gama de aplicações científicas, mas até mesmo os pulsares não são 100% precisos. Com o tempo, eles gradualmente perdem uma pequena quantidade de energia rotacional, sempre tão ligeiramente desacelerando. De vez em quando, no entanto, eles podem acelerar de repente antes de voltar ao normal – é o que chamamos de falha.
Não sabemos o que causa a falha do pulsar, mas os astrônomos acreditam que tenha algo a ver com os processos internos da estrela de nêutrons.
E é aí que entra o pulsar Vela, localizado a cerca de 1.000 anos-luz da Terra. Normalmente gira a uma velocidade de cerca de 11 rotações por segundo. Mas também é um conhecido glitcher serial, soluçando uma vez a cada três anos ou mais. (Sua falha mais recente foi em fevereiro deste ano, mas esta pesquisa diz respeito à falha anterior, em dezembro de 2016.)
Essas falhas não podem ser previstas, mas sua relativa regularidade significa que temos uma chance melhor de pegar uma em flagrante, como aconteceu em dezembro de 2016, quando, pela primeira vez, a falha foi gravada em tempo real usando um rádio. telescópio.
A primeira análise dessa falha revelou mudanças na forma do pulso durante o evento de falha. Agora, uma análise mais profunda revelou que, durante a falha, o pulsar começou a girar ainda mais rápido – o que é conhecido como um overshoot de freqüência rotacional – e relaxou rapidamente para uma velocidade mais normal.
Isso é consistente com modelos teóricos que sugerem que há três componentes na estrutura interna de uma estrela de nêutrons.
“Um desses componentes, uma sopa de nêutrons superfluidos na camada interna da crosta, se move para fora primeiro e atinge a rígida crosta externa da estrela, fazendo com que ela gire”, disse o astrofísico Paul Lasky, da Universidade Monash, na Austrália.
“Mas, então, uma segunda sopa de superfluido que se move no núcleo alcança o primeiro, fazendo com que o giro da estrela diminua. Essa superação foi prevista algumas vezes na literatura, mas esta é a primeira vez em tempo real. foi identificado nas observações “.
Não é uma prova conclusiva de que isso é realmente o que está acontecendo dentro de estrelas de nêutrons, mas nos aproxima um pouco mais de reduzi-lo.
Essa desaceleração que mencionamos anteriormente ainda desafia a explicação. Os pesquisadores notaram em seu estudo que a desaceleração pode realmente provocar a falha, causando um atraso crítico entre a crosta e o superfluido crustal, mas ainda há um ponto de interrogação gigante pairando sobre ela.
“Imediatamente antes da falha, notamos que a estrela parece diminuir sua velocidade de rotação antes de girar de volta”, disse o astrônomo e físico Greg Ashton, da Universidade Monash.
“Na verdade, não temos idéia do motivo, e é a primeira vez que é visto.”
Mas, enquanto o mistério permanece, a análise mostra que a falha é um pouco mais complexa do que um processo curto, de passo único. A equipe espera que as futuras observações, análises e modelagem teórica apresentem novas explicações para a dinâmica que revelaram.
Publicado em 13/08/2019
Artigo original: https://www.sciencealert.com/a-glitching-pulsar-could-reveal-the-mysterious-neutron-soup-in-dead-stars e https://www.nature.com/articles/s41550-019-0844-6
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