Astrônomos descobrem pulsar com órbita mais rápida já registrada

Estrela de nêutrons descoberta em sistema binário tem órbita de apenas 93 minutos e se comporta como "viúva negra"

Por Da Redação
Atualizado em 6 Maio 2016, 16h25 - Publicado em 30 out 2012, 17h13

Os pulsares são pequenas estrelas de nêutrons formadas após a explosão de estrelas supermassivas. Eles costumam girar a altas velocidades e emitir sinais de rádio ou raios gama que podem ser captados da Terra na forma de pulsos. Alguns deles viajam pelo espaço na companhia de outra estrela, formando sistemas binários. Como sua gravidade é muito forte, eles sugam matéria da companheira, e giram a velocidades cada vez maiores. Esses astros, que chegam a dar centenas de giros por segundo, recebem o nome de pulsares de milissegundo.

CONHEÇA A PESQUISA

Título original: Binary Millisecond Pulsar Discovery via Gamma-Ray Pulsations

Onde foi divulgada: revista Science

Quem fez: H. J. Pletsch, L. Guillemot, H. Fehrmann, B. Allen, M. Kramer, C. Aulbert, M.Ackermann, M. Ajello, A. de Angelis

Instituição: Instituto Max Planck de Física Gravitacional, na Alemanha

Dados de amostragem: Emissões de raios-gama captadas pelo Telescópio Fermi, da Nasa

Resultado: A equipe de pesquisadores descobriu um pulsar em um sistema binário com a órbita mais rápida já registada para esse tipo de estrela: apenas 93 minutos. Ele foi apelidado de Viúva Negra, pois está sugando a matéria da estrela companheira.

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Agora, pesquisadores do Instituto Max Planck de Física Gravitacional descobriram um pulsar em sistema binário extremamente raro – que bateu recordes de velocidade e densidade. Em seu movimento conjunto, as duas estrelas têm a órbita mais rápida já registrada: eles levam 93 minutos para completar o movimento. Além disso, a distância entre os dois astros é mínima, menor do que o diâmetro de nosso Sol. A pesquisa foi publicada na última edição da revista Science.

Em 2008, a Nasa lançou o Telescópio Fermi , que é capaz de detectar emissões de raios gama, e ajudou a encontrar um grande número de estrelas de nêutrons. No entanto, até essa pesquisa, ele não havia sido capaz de encontrar nenhum pulsar de milissegundo. Isso era um problema, porque o astro já havia descoberto 36 pulsares comuns que não emitiam nenhum sinal de rádio, e não poderiam ser detectados de outro modo. Agora, os pesquisadores criaram um método capaz de usar o satélite para detectar os pulsares mais rápidos e devem mudar os métodos utilizados para encontrar esse tipo de astro a partir da Terra.

Viúva negra – Em 1994, astrônomos descobriram uma forte fonte de raios gama na constelação de Centauro. Eles suspeitaram que era um pulsar, mas não foram capazes de confirmar a informação. Agora, os pesquisadores identificaram a fonte dos raios: um pulsar de milissegundo chamado PSR J1311-3430.

“Nós desenvolvemos um método muito eficiente para vasculhar os dados do satélite Fermi em busca de pulsares de milissegundos”, disse o astrônomo Holger Pletsch, líder do estudo.

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PULSARES

Estrelas de nêutrons de pequeno tamanho, alta densidade e forte campo gravitacional (2 x 10¹¹ maior que o da Terra). São os resultados de explosões de supernovas. Quando uma estrela com massa entre quatro e oito vezes a do Sol termina de queimar o seu ‘combustível’, ela explode. Como resultado, a região central entra em colapso, de forma que prótons e elétrons se combinam para formar nêutrons. Os pulsos de ondas de rádio e de raios gama emitidos por elas podem ser captados pelos telescópios.

PULSARES DE MILISSEGUNDO

A maioria dos pulsares gira entre 7 e 3.750 revoluções por minuto. Pulsares de milissegundo podem girar até 43.000 vezes por minuto.

Como os pulsares de milissegundo giram muito rápido, os pesquisadores necessitam de um enorme poder de computação para analisar todos dados captados. Usando o novo método, os astrônomos foram capazes de descobrir o sistema binário. Enquanto o pulsar está girando intensamente, ele consome matéria e queima a estrela companheira com enormes emissões de radiação.

Esse tipo de pulsar é chamado de Viúva Negra, por analogia a uma espécie de aranha em que a fêmea mata o macho depois do acasalamento. Os cientistas preveem que no futuro a estrela de nêutron irá evaporar completamente a companheira, passando a vagar sozinha pelo espaço.

Essa relação também pode ser responsável pelo fato de o pulsar ter passado despercebido em medições antigas, que usavam telescópios a rádio para encontrar esse tipo de astro. “Aparentemente, a nuvem de material evaporado da estrela companheira absorvia boa parte das emissões de ondas de radio e o fazia invisível aos radiotelescópios”, diz Lucas Guillemot, do Instituto Max Planck para radioastronomia.

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Recordes – O PSR J1311-3430 gira cerca de 390 vezes por segundo. A cada milhão de giros, um sinal de raio-gama pode ser detectado pelo telescópio. A pesquisa também revelou dados sobre a estrela companheira. “Ela é pequena e incrivelmente densa. Tem pelo menos oito vezes mais massa do que o planeta Júpiter, com apenas 60% do raio do planeta”, diz Bruce Allen, diretor do Instituto Max Planck de Física Gravitacional. A partir das análises, a estrela se mostrou 30 vezes mais densa que o Sol.

O casal orbita seu centro de massa em apenas 93 minutos – o menor tempo conhecido de pulsares em sistemas binários. Além disso, as estrelas estão a uma distância apenas 1,4 maior do que a que separa a Terra da Lua. Também é a menor distância já registrada em um sistema binário com pulsar.

Esse tipo de análise deve ajudar os cientistas a avaliar a evolução de sistema binários muito pequenos, que ainda não são completamente compreendidos. A descoberta do PSR J1311-3430 também pode ajudar a entender a geração de raios-gama e ondas de rádio a partir dos pulsares.

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