A impressão artística de um pulsar "comendo" uma estrela companheira. Crédito da imagem: ESA Clique para ampliar
O Observatório Espacial Integral da ESA, juntamente com a espaçonave Rossi X-Timing Explorer da NASA, encontrou um pulsar em rotação rápida no processo de devorar seu companheiro.
Essa descoberta apóia a teoria de que os pulsares isolados de giro mais rápido ficam tão rápidos ao canibalizar uma estrela próxima. O gás extraído do companheiro alimenta a aceleração do pulsar. Este é o sexto pulsar conhecido em tal arranjo e representa um 'trampolim' na evolução de pulsares binários de rotação mais lenta em pulsares isolados de rotação mais rápida.
"Estamos chegando ao ponto em que podemos olhar para qualquer pulsar isolado e girar rapidamente e dizer: 'Esse cara costumava ter um companheiro'", disse o Dr. Maurizio Falanga, que liderou as observações Integrais, no Comissariado. L'Energie Atomique (CEA) em Saclay, França.
'Pulsares' são estrelas de nêutrons rotativas, criadas em explosões estelares. Eles são os restos de estrelas que já foram pelo menos oito vezes mais massivas que o Sol. Essas estrelas ainda contêm cerca da massa do nosso Sol compactada em uma esfera de apenas 20 quilômetros de diâmetro.
Este pulsar, chamado IGR J00291 + 5934, pertence a uma categoria de 'pulsares de milissegundos de raios-X', que pulsam com a luz de raios-X várias centenas de vezes por segundo, um dos mais rápidos conhecidos. Tem um período de 1,67 milissegundos, muito menor que a maioria dos outros pulsares que giram uma vez a cada poucos segundos.
Estrelas de nêutrons nascem girando rapidamente em colapsos de estrelas massivas. Eles diminuem gradualmente após algumas centenas de milhares de anos. Estrelas de nêutrons em sistemas estelares binários, no entanto, podem reverter essa tendência e acelerar com a ajuda da estrela companheira.
Pela primeira vez na história, essa aceleração foi observada no ato. "Agora temos evidências diretas de que a estrela gira mais rapidamente enquanto canibaliza seu companheiro, algo que ninguém jamais havia visto antes para esse sistema", disse Lucien Kuiper, do Instituto Holandês de Pesquisas Espaciais (SRON), em Utrecht.
Uma estrela de nêutrons pode remover o gás de sua estrela companheira em um processo chamado "acreção". O fluxo de gás na estrela de nêutrons faz com que a estrela gire cada vez mais rápido. Tanto o fluxo de gás quanto seu colapso na superfície da estrela de nêutrons libera muita energia na forma de raios-X e radiação gama.
As estrelas de nêutrons têm um campo gravitacional tão forte que a luz que passa pela estrela muda sua direção em quase 100 graus (em comparação, a luz que passa pelo Sol é desviada por um ângulo 200 mil vezes menor). "Essa 'curvatura gravitacional' nos permite ver a parte de trás da estrela", aponta o professor Juri Poutanen, da Universidade de Oulu, na Finlândia.
"Este objeto era cerca de dez vezes mais energético do que o que geralmente é observado para fontes semelhantes", disse Falanga. "Apenas algum tipo de monstro emite a essas energias, o que corresponde a uma temperatura de quase um bilhão de graus".
De um resultado Integral anterior, os cientistas deduziram que, como a estrela de nêutrons possui um forte campo magnético, partículas carregadas de seu companheiro são canalizadas ao longo das linhas do campo magnético até atingirem a superfície da estrela de nêutrons em um de seus pólos magnéticos, formando 'pontos quentes ' As temperaturas muito altas vistas pela Integral surgem deste plasma muito quente sobre os pontos de acúmulo.
O IGR J00291 + 5934 foi descoberto pela Integral durante uma varredura de rotina do céu em 2 de dezembro de 2004, nos confins da nossa Via Láctea, quando subitamente explodiu. No dia seguinte, os cientistas cronometraram com precisão a estrela de nêutrons com o Rossi X-Ray Timing Explorer.
As observações de Rossi revelaram que o companheiro já tem uma fração do tamanho do nosso Sol, talvez tão pequeno quanto 40 massas de Júpiter. A órbita binária tem 2,5 horas de duração (em oposição à órbita Terra-Sol do ano). O sistema completo é muito rígido; as duas estrelas estão tão próximas que caberão no raio do sol. Esses detalhes apóiam a teoria de que as duas estrelas estão próximas o suficiente para que ocorra a acumulação e que a estrela companheira está sendo canibalizada.
"Espera-se que a acreção cesse após um bilhão de anos ou mais", disse Duncan Galloway, do Instituto de Tecnologia de Massachusetts, EUA, responsável pelas observações de Rossi. "Essa descoberta da Integral-Rossi fornece mais evidências de como os pulsares evoluem de uma fase para outra - de uma estrela binária de nêutrons inicialmente girando lentamente emitindo altas energias a um pulsar isolado girando rapidamente emitindo em comprimentos de onda de rádio".
A descoberta é a primeira de seu tipo para o Integral (quatro dos cinco primeiros pulsares de raios-X de giro rápido foram descobertos por Rossi). Isso é um bom presságio na busca combinada por esses objetos raros. Os detectores sensíveis da Integrals podem identificar fontes relativamente escuras e distantes e, sabendo onde procurar, Rossi pode fornecer informações de tempo por meio de uma observação dedicada que se estende por todo o período de duas semanas da explosão típica.
Fonte original: ESA Portal
