Um pulsar como nunca visto antes

Uma estrela de neutrons surge após o fim das atividades de uma estrela de grande massa. Eé sem dúvida um dos objetos celestes mais intrigantes do Universo. E agora novas observações mostram quanto ainda iremos nos surpreender.

Esta animação mostra uma estrela de nêutrons (RX J0806.4-4123) com um disco de poeira quente que produz uma assinatura infravermelha detectada pelo Telescópio Espacial Hubble da NASA. O disco não foi fotografado diretamente, mas uma maneira de explicar os dados é hipotetizando uma estrutura de disco que pode ter 18 bilhões de milhas de largura. O disco seria composto de material que recai sobre a estrela de nêutrons após a explosão da supernova que criou o remanescente estelar.
Créditos: NASA, ESA e N. Tr'Ehnl (Pennsylvania State University)

Uma incomum emissão de luz infravermelha vinda de uma estrela de nêutrons não distante detectada pelo Telescópio Espacial Hubble da NASA poderia indicar novas caracteristicas peculiares nunca antes vistos em tais objetos. Uma possibilidade é que haja um disco empoeirado ao redor da estrela de nêutrons; outra é que há um vento energético saindo do objeto e se chocando com gás no espaço interestelar pela qual a estrela de nêutrons atravessa.

Embora estrelas de nêutrons sejam geralmente estudadas em emissões de rádio e de alta energia, como raios-X, este estudo demonstra que informações novas e interessantes sobre estrelas de nêutrons também podem ser obtidas estudando-as em luz infravermelha, dizem os pesquisadores.

A observação, feita por uma equipe de pesquisadores da Pennsylvania State University, University Park, Pensilvânia; Universidade Sabanci, Istambul, Turquia; e a Universidade do Arizona, em Tucson, Arizona, poderia ajudar os astrônomos a entender melhor a evolução das estrelas de nêutrons - os remanescentes incrivelmente densos depois que uma estrela enorme explode como uma supernova. Estrelas de nêutrons também são chamadas de pulsares porque sua rotação muito rápida (tipicamente frações de segundo, neste caso, 11 segundos) causa emissão variável no tempo a partir de regiões emissoras de luz.

Veja Aqui>> O que é um pulsar? [Vídeo]

Um artigo descrevendo a pesquisa e duas possíveis explicações para o achado incomum apareceu em 17 de setembro de 2018, no Astrophysical Journal.

"Essa estrela de nêutrons em particular pertence a um grupo de sete pulsares de raios X próximos - apelidados de 'os Sete Magníficos'- que são mais quentes do que deveriam considerar suas idades e reservatórios de energia disponíveis, fornecidos pela perda de energia de rotação", disse Bettina. Posselt, professor associado de astronomia e astrofísica no estado da Pensilvânia e principal autor do artigo. "Observamos uma extensa área de emissões de infravermelho em torno dessa estrela de nêutrons - chamada RX J0806.4-4123 - cujo tamanho total se traduz em cerca de 200 unidades astronômicas (aproximadamente 46 bilhões de quilômetros) na distância presumida do pulsar".

Esta é a primeira estrela de nêutrons em que um sinal estendido foi visto apenas na luz infravermelha. Os pesquisadores sugerem duas possibilidades que poderiam explicar o sinal infravermelho prolongado visto pelo Hubble. A primeira é que existe um disco material - possivelmente principalmente poeira - envolvendo o pulsar.

"Uma teoria é que poderia haver o que é conhecido como um 'disco de retorno' de material que se aglutinou ao redor da estrela de nêutrons após a supernova", disse Posselt. “Tal disco seria composto de matéria da estrela maciça progenitora. Sua interação subsequente com a estrela de nêutrons poderia ter aquecido o pulsar e retardado sua rotação. Se confirmado como um disco de retorno de supernova, este resultado pode mudar nossa compreensão geral da evolução da estrela de nêutrons. ”

A segunda explicação possível para a emissão infravermelha estendida desta estrela de nêutrons é uma "nebulosa de vento pulsar".

Esta é uma ilustração de uma nebulosa do vento pulsar produzida pela interação das partículas de saída da estrela de nêutrons com material gasoso no meio interestelar que a estrela de nêutrons atravessa. Essa nebulosa do vento pulsar somente de infravermelho é incomum porque implica uma energia bastante baixa das partículas aceleradas pelo campo magnético intenso do pulsar. Este modelo hipotético explicaria a incomum assinatura infravermelha da estrela de nêutrons detectada pelo Telescópio Espacial Hubble da NASA.
Créditos: NASA, ESA e N. Tr'Ehnl (Pennsylvania State University)

"Uma nebulosa de vento pulsar exigiria que a estrela de nêutrons exibisse um vento pulsar", disse Posselt. “Um vento pulsar pode ser produzido quando as partículas são aceleradas no campo elétrico que é produzido pela rotação rápida de uma estrela de nêutrons com um forte campo magnético. Como a estrela de nêutrons percorre o meio interestelar a uma velocidade maior que a velocidade do som, um choque pode se formar onde o meio interestelar e o vento pulsar interagem. As partículas chocadas emitiriam radiação síncrotron, causando o sinal infravermelho estendido que vemos. Normalmente, as nebulosas de vento pulsar são vistas em raios-X e uma nebulosa de vento pulsar somente infravermelho seria muito incomum e excitante ”.

Usando o próximo Telescópio Espacial James Webb da NASA, os astrônomos serão capazes de explorar ainda mais este recém descoberto espaço de descoberta no infravermelho para melhor entender a evolução das estrelas de nêutrons.

Fonte: O artigo científico de B. Posselt et al. 

Pesquisador, entusiasta da ciência, e divulgador cientifico. Autor de vários sites e blogs de Ciencia, entre eles o Astrumphyca.org.. Ateu, é defensor fervoroso do secularismo na educação e na politica.

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