Pesquisadores dos Observatórios Astronômicos Nacionais da Academia Chinesa de Ciências (NAOC) e seus colaboradores em casa e no exterior descobriram um pulsar binário com um período orbital de 53 minutos usando o telescópio de rádio esférico de abertura de quinhentos metros (FAST). A descoberta deste sistema binário – chamado PSR J1953+1844 ou M71E – preenche a lacuna na evolução dos sistemas de pulsar de aranha. As descobertas foram publicadas na Nature em 20 de junho.
O primeiro pulsar foi descoberto em 1967. Até agora, cerca de 3.000 desses objetos fascinantes, que giram regular e rapidamente como piões no céu, foram encontrados.
Alguns pulsares estão localizados em sistemas binários, orbitando com estrelas companheiras. Se as duas estrelas estiverem próximas, o pulsar engolirá material da estrela companheira para continuar girando. No início, a estrela companheira é pesada. Mas à medida que o pulsar “come” sua estrela companheira, as duas estrelas se aproximam e orbitam uma à outra com velocidade crescente. Em contraste, à medida que a estrela perde massa e fica mais leve, o pulsar não pode continuar a saquear e, assim, empurra a estrela companheira para longe. Como resultado, a velocidade orbital do pulsar diminui.
Esse comportamento, que lembra aranhas fêmeas comendo aranhas machos, inspirou os astrônomos a nomear os objetos nesses dois estágios com nomes de aranhas vermelhas e viúvas negras, respectivamente. Eles são conhecidos coletivamente como pulsares de aranha.
A evolução do redback para a viúva negra leva muito tempo, até centenas de milhões de anos. Anteriormente, apenas sistemas de pulsares binários nos estados redback e black Wiow haviam sido detectados, sem estados intermediários ainda encontrados. A razão é que o período orbital do pulsar intermediário previsto por esta teoria seria muito curto e a distância entre as duas estrelas seria muito próxima, colocando assim desafios para a observação. Por esta razão, a teoria da evolução dos sistemas pulsares de aranha de vermelho para viúva negra não foi totalmente provada.
Agora, porém, a possibilidade desse caminho evolutivo foi confirmada pelo FAST, o maior e mais sensível radiotelescópio do mundo. A equipe de pesquisa usou a observação de longo prazo pelo FAST para detectar um sistema de pulsar de aranha cuja duração orbital é a mais curta já descoberta – apenas 53 minutos. Com base em várias indicações durante a observação, os pesquisadores determinaram que o sistema estava em um estado intermediário no caminho evolucionário de vermelho para viúva negra, preenchendo assim o elo que faltava na teoria da evolução do pulsar da aranha.
“O orbital do binário é quase frontal – tal sistema é extremamente raro. O FAST o encontrou no vasto mar de estrelas usando seus recursos de detecção extremamente altos. Isso preencheu a lacuna na evolução dos sistemas de pulsar de aranha e reflete [o FAST ] sensibilidade sem precedentes”, disse Jiang Peng, do NAOC, co-autor correspondente do estudo.
Os revisores da Nature descreveram o resultado como um “sistema pulsar binário muito interessante. Esta descoberta encurta o registro do período orbital mais curto de um sistema binário pulsar em cerca de 30%, indicando um processo novo e desconhecido na evolução dos pulsares de aranha”.
Publicado em 02/07/2023 00h51
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