Usando os telescópios mais poderosos da Terra e do espaço, uma equipe de astrônomos encontrou pela primeira vez rajadas de ventos quentes, quentes e frios de uma estrela de nêutrons enquanto consome matéria de uma estrela próxima. A descoberta fornece uma nova visão sobre os comportamentos de alguns dos objetos mais extremos do universo.
Binários de raios-X de baixa massa (LMXBs) são sistemas que contêm uma estrela de nêutrons ou um buraco negro. Eles são alimentados por material arrancado de uma estrela vizinha, um processo conhecido como acreção. A maior parte da acreção ocorre durante erupções violentas, onde os sistemas se iluminam dramaticamente. Ao mesmo tempo, parte do material que entra em espiral é impulsionado de volta ao espaço na forma de ventos de disco e jatos.
Os sinais mais comuns de fluxo de material de objetos astronômicos estão associados ao gás “quente”. Apesar disso, apenas ventos de gás “quente” ou “frio” foram observados em binários transientes de raios-X, até agora.
Neste novo estudo, uma equipe de pesquisadores de onze países, liderada pela Universidade de Southampton, estudou a recente erupção do binário de raios-X conhecido como Swift J1858. Eles usaram uma combinação de telescópios, incluindo o Telescópio Espacial Hubble (HST) da NASA, o satélite XMM-Newton da Agência Espacial Européia, o Very Large Telescope (VLT) da European Southern Observatory Organization e o espanhol Gran Telescopio Canarias (GTC).
Os resultados, publicados na revista Nature, mostraram assinaturas persistentes de um vento quente em comprimentos de onda ultravioleta ocorrendo ao mesmo tempo que assinaturas de um vento frio em comprimentos de onda ópticos. Esta é a primeira vez que os ventos de tal sistema foram vistos em diferentes bandas do espectro eletromagnético.
Autor principal Dr. Noel Castro Segura, da Universidade de Southampton, disse: “Erupções como esta são raras, e cada uma delas é única. Normalmente elas são fortemente obscurecidas pela poeira interestelar, o que torna muito difícil observá-las. O Swift J1858 era especial, porque embora está localizado do outro lado da nossa galáxia, o obscurecimento foi pequeno o suficiente para permitir um estudo completo de vários comprimentos de onda.”
“Apenas um outro sistema – o binário de raios X do buraco negro, V404 Cyg – mostrou propriedades semelhantes. No entanto, nossa tentativa de realizar o mesmo experimento nesse sistema não teve sucesso, porque a erupção terminou antes que pudéssemos obter o telescópios espaciais para observá-lo simultaneamente”, co-autor Dr. Hernández Santisteban, da Universidade de St Andrews, disse.
O Swift J1858 é um evento transiente de raios-X recém-descoberto que exibe extrema variabilidade em todo o espectro eletromagnético, o que apresentou uma rara oportunidade.
“Todos os astrônomos no campo ficaram incrivelmente empolgados, a ponto de combinarmos nossos esforços para cobrir todo o espectro, do rádio ao raio-X, usando observatórios de última geração na Terra e no espaço”, disse o Dr. Castro Segura continuou.
A coautora Nathalie Degenaar, da Universidade de Amsterdã, acrescentou: “As estrelas de nêutrons têm uma atração gravitacional imensamente forte que lhes permite engolir gás de outras estrelas. a atração em direção a eles não é consumida, mas lançada ao espaço em alta velocidade. padrões alimentares desses monstros de biscoito cósmicos.”
“Desta vez tivemos a sorte cósmica do nosso lado, pois conseguimos coordenar dez telescópios e apontá-los para o J1858, enquanto ele estava totalmente ativo. Isso nos permite obter muito mais informações, pois podemos usar diferentes técnicas em diferentes comprimentos de onda,” Dr. disse Hernández Santisteban.
Dr. Degenaar acrescentou: “projetar uma campanha de observação tão ambiciosa – construída em torno dos melhores telescópios da Terra e do espaço – foi um grande desafio. Portanto, é incrivelmente empolgante que todo esse trabalho tenha valido a pena e nos permitiu fazer uma descoberta importante que não teria sido possível de outra forma.”
Além de descobrir os diferentes tipos de ventos, a equipe conseguiu estudar a evolução temporal do gás que sai. Eles descobriram que o vento quente não foi afetado pelas fortes variações no brilho do sistema. A ausência de tal resposta havia sido anteriormente uma previsão teórica não confirmada com base em simulações sofisticadas.
“Nesta pesquisa, combinamos as capacidades únicas do HST com os melhores telescópios terrestres, como o VLT e o GTC, para obter uma imagem completa da dinâmica do gás no sistema, do infravermelho próximo ao ultravioleta. “Isso nos permitiu desvendar pela primeira vez a verdadeira natureza dessas poderosas saídas”, disse o Dr. disse Castro Segura.
“Os novos insights fornecidos por nossos resultados são fundamentais para entender como esses objetos interagem com seu ambiente. Ao derramar energia e matéria na galáxia, eles contribuem para a formação de novas gerações de estrelas e para a evolução da própria galáxia,” Dr. Castro Segura concluiu.
Publicado em 06/03/2022 04h19
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