A impressão artística do sinal do PSR J0901–4046 é mostrada em magenta. Mostrados em azul estão os sinais de outros pulsares mais rápidos. (Cortesia: Danielle Futselaar/artsource.nl)”largura=”635″ altura=”357″>
Um sinal de rádio pulsante incomum emergindo de um “cemitério estelar” pode ser evidência de uma nova classe de estrela de nêutrons, de acordo com uma equipe internacional de cientistas. O sinal do pulsar vem de uma estrela de nêutrons de 53 milhões de anos girando uma vez a cada 76 s – tornando-a a estrela de nêutrons de rotação mais lenta já observada. A estrela foi designada PSR J0901-4046 e foi encontrada pelo MeerKAT radiotelescópio na África do Sul.
Uma estrela de nêutrons é um objeto com massa semelhante à do Sol, mas foi esmagado pela gravidade a um diâmetro de cerca de 20 km. O momento angular é conservado à medida que a estrela é comprimida, o que significa que a velocidade de rotação da estrela aumenta - assim como uma patinadora giratória acelera quando ela puxa os braços.
Estrelas de nêutrons rotativas são bem conhecidas por transmitir feixes de ondas de rádio que aparecem como pulsos para observadores na Terra. O processo de emissão de rádio é impulsionado pela rotação da estrela e essa transferência de energia eventualmente diminui a rotação até o ponto em que se espera que as emissões parem.
Pulsações inesperadas
“O que é surpreendente sobre esta descoberta é que ela reside no cemitério de estrelas de nêutrons. Isso o torna especial”, explica Manisha Caleb na Universidade de Sydney, que foi o principal pesquisador do projeto. “Não esperamos nenhuma pulsação de rádio nesta região. Esta descoberta abriu toda uma região inexplorada onde não havíamos procurado por estrelas de nêutrons antes.”
“Esta é a estrela de nêutrons mais lenta conhecida até agora”, acrescenta Caleb, que é o principal autor de um artigo em Astronomia da Natureza que descreve a descoberta. “O próprio fato de emitir ondas de rádio desafia nossa compreensão de como as estrelas de nêutrons envelhecem.”
A estrela de nêutrons mais lenta já vista tem um período de 23.5 s, o que significa que essa nova descoberta é cerca de três vezes mais lenta. O PSR J0901–4046 parece ter pelo menos sete tipos de pulso diferentes, alguns dos quais são fortemente periódicos. Essa diversidade de tipos de pulso é algo que os pesquisadores dizem nunca ter sido visto antes.
Pulsos quasiperiódicos
“Nenhuma outra estrela de nêutrons conhecida mostra essa variedade. O tipo de pulso 'quasiperiódico' pode ser devido a vibrações sísmicas ou oscilações da estrela de nêutrons - que podem ser pistas importantes para o mecanismo de emissão que produz essas explosões ”, diz Caleb. “Este é o início de uma nova classe de estrelas de nêutrons. Como ou se se relaciona com outras classes ainda está para ser explorado.”
Caleb, ex-Universidade de Manchester, explica que a observação envolveu mais do que um pouco de boa sorte. “O fato de a fonte estar apenas 'ligada' por cerca de 0.5% do período de rotação significa que tivemos muita sorte pelo feixe ter cruzado a Terra”, disse ela. “Podemos estar perdendo toda uma população desses objetos que nem sabíamos que existiam até agora.”
“Os pulsares são estrelas de nêutrons com feixes de radiação emergindo de seus pólos magnéticos que varrem a Terra enquanto giram, permitindo que os astrônomos os detectem como uma série de pulsos regulares”, coautor do estudo. Astronomia da Natureza papel e astrofísico da Universidade de Oxford, Ian Heywood, Disse Mundo da Física. “Podemos usar radiotelescópios para cronometrar a rotação dessas estrelas de nêutrons com extrema precisão, tornando os pulsares recursos extremamente fortuitos para testar vários aspectos da astrofísica e da física fundamental.”
Fortuito e fundamental
Heywood acrescenta que duas das coisas fundamentais que os pesquisadores podem observar sobre as estrelas de nêutrons são a taxa de rotação e a taxa na qual essa rotação está diminuindo.
“As teorias sobre estrelas de nêutrons preveem que para algumas combinações desses dois valores a emissão de rádio será desligada e os feixes desaparecerão”, diz ele. “O fato de vermos a emissão de rádio deste objeto com um período de rotação tão longo desafia algumas dessas teorias.”
Heywood aponta que os valores da taxa de rotação e desaceleração do PSR J0901–4046 – tecnicamente referido como seu espaço de parâmetros – o marcam como algo novo.
Falha no pulsar sugere que camadas superfluidas estão dentro da estrela de nêutrons
“Diferentes classes de estrelas de nêutrons pulsantes ocupam regiões bastante distintas do espaço de parâmetros, e essa descoberta está empurrando para regiões que não contêm nenhuma classe conhecida de estrela de nêutrons”, explica Heywood. “Talvez não seja uma nova classe de estrela de nêutrons, mas nossa compreensão da atual população conhecida é incompleta. De qualquer forma, essa descoberta questiona nossa compreensão desse tipo de objeto.”
Os pesquisadores dizem que, explorando totalmente os dados do MeerKAT e combinando as técnicas observacionais dos projetos MeerTRAP e ThunderKAT do telescópio, eles esperam procurar mais objetos como o PSR J0901–4046.
“Encontrar mais dessas estrelas de nêutrons pode ser vital para nossa compreensão da população galáctica de estrelas de nêutrons”, conclui Caleb.
