Pulsadores viciosos e de "viúva negra" e "redback" piscam rapidamente no céu noturno. Essas estrelas violentas explodem seus parceiros estelares menores em pedaços enquanto os movem em órbitas binárias apertadas, canibalizando os parceiros menores no processo. E, em um novo artigo, os cientistas revelaram a história de origem por trás dessas estrelas famintas.
Não é por acaso que os astrônomos nomearam esses sistemas - lugares no espaço em que uma pequena estrela pesada de nêutrons, que gira rapidamente, está se energizando, destruindo um pequeno parceiro binário - depois de aranhas mortais. As fêmeas de redback e viúva negra comem o macho vivo após o sexo. (Nas estrelas, assim como nas aranhas, as viúvas negras se juntam a parceiros menores.) As viúvas negras e negras são subcategorias de "pulsares de milissegundos", estrelas de nêutrons que giram tão rápido que brilham na Terra a cada poucas frações de milissegundo. Mas, até agora, ninguém poderia explicar como essas estrelas desagradáveis se formaram.
Estrelas de nêutrons são os remanescentes ultradensos de estrelas em colapso. Não mais largo que uma cidade pequena, eles superam nosso sol. Os cientistas tiveram que inventar uma física totalmente nova para explicar como a matéria se comporta dentro deles. (Mas, diferentemente dos buracos negros, eles não são densos o suficiente para formar singularidades.) Os cientistas os chamam de pulsares, porque costumam parecer que os telescópios são fontes de luz que pulsam regularmente. A maioria gira muito mais rápido que as estrelas normais, e suas rotações regulares podem funcionar como relógios correndo no espaço.
Mas uma estrela de nêutrons por si só não costuma girar rápido o suficiente para ser um pulsar de milissegundos, escreveram os pesquisadores no novo estudo. Alguma fonte externa de energia deve chutar o pulsar até sua velocidade de rotação. É por isso que a maioria dos pulsares de milissegundos aparece em sistemas binários. Os astrônomos acreditam que, tipicamente, uma anã branca entra em colapso em uma estrela de nêutrons e, em algum momento da linha, começa a sugar uma corrente de matéria de seu gêmeo binário. A energia desse fluxo de matéria faz com que a estrela de nêutrons gire muito mais rápido do que no nascimento.
Os redbacks e as viúvas negras geralmente não se encaixam nesse modelo. Muitas vezes, o parceiro mais pesado em seus pequenos sistemas binários, trancados em órbitas apertadas, seus intensos raios de raios X explodem matéria nas superfícies de sua estrela companheira, lançando a estrela em miniatura ao espaço e depois sugando-a com gravidade. As massas e energias que se movem ao redor desses sistemas são muito incomuns em comparação com os sistemas pulsares típicos de milissegundos. Como resultado, escreveram os pesquisadores, o modelo normal de como as estrelas acompanhantes aceleram os pulsares de milissegundos não parece se aplicar.
No novo artigo, publicado em 14 de agosto no The Astrophysical Journal, uma equipe de pesquisadores refinou esse modelo. O trabalho deles leva em consideração a poderosa energia magnética das estrelas de nêutrons e mostra como o magnetismo de uma estrela de nêutrons poderia limitar toda a matéria que explodiu na estrela companheira nos pólos norte e sul da estrela de nêutrons. Isso muda a mecânica subjacente da situação, eles escreveram, e mostra que mesmo o parceiro menor nos sistemas de redback e em muitos sistemas de viúva negra poderia acelerar os pulsares a velocidades de milissegundos.
Essa teoria do magnetismo não pode explicar todas as viúvas negras que conhecemos. Mas este trabalho deve eliminar a necessidade de certas teorias mais dramáticas - como a publicada no The Astrophysical Journal de 2015, sugerindo que talvez esses tipos de estrelas de nêutrons simplesmente nasceram como pulsares de milissegundos e não precisam de ajuda para acelerar.
