Um artigo publicado esta semana no Astrophysical Journal descreve um achado cósmico fascinante, possível graças ao Telescópio Espacial de Raios Gama Fermi, da NASA: a descoberta de aproximadamente 300 estrelas de nêutrons girando rapidamente. 

Para quem tem pressa:

  • Quando o combustível necessário para a fusão nuclear de estrelas massivas chega ao fim, ocorre uma explosão de supernova;
  • Esse processo deixa para trás núcleos extremamente densos, que são as estrelas de nêutrons;
  • Conforme envelhecem, as estrelas de nêutrons diminuem, e seus campos magnéticos enfraquecem;
  • Em sistemas binários, no entanto, elas podem se tornar pulsares de milissegundos, por meio da transferência de matéria de suas estrelas companheiras;
  • Um novo estudo encontrou 300 objetos até então desconhecidos desse tipo, analisando dados do telescópio de raios gama Fermi, da NASA.

Esses objetos recém-descobertos emitem feixes de radiação que varrem o espaço, agindo como faróis cósmicos.

Conhecidas como pulsares de milissegundos, essas estrelas de nêutrons têm uma notável capacidade de girar centenas de vezes por segundo. Antes do lançamento do Fermi em 2008, a ciência só tinha conhecimento de menos de dez desses corpos celestes. O que os torna ainda mais especiais é sua emissão de raios gama, uma forma de radiação eletromagnética de alta energia.

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“Pulsares de aranha”: as estrelas de nêutrons que devoram suas companheiras

Dentro desse grupo, encontramos os chamados “pulsares de aranha”, que têm a fama de devorar suas estrelas companheiras, lembrando as viúvas negras do reino animal. O astrofísico Matthew Kerr, do Laboratório de Pesquisa Naval dos EUA, expressou entusiasmo em um comunicado. “Esses pulsares de milissegundos de alta velocidade são agora alguns dos cronômetros mais precisos da natureza”.

Kerr explica que esses pulsares nascem quando estrelas massivas chegam ao fim de seu combustível para fusão nuclear. Esse processo leva a uma explosão de supernova, deixando para trás núcleos extremamente densos, que são as estrelas de nêutrons. Com densidade extraordinária, uma colher de sopa de material de um objeto desses pesaria bilhões de toneladas na Terra.

Representação artística de um pulsar: uma estrela de nêutrons que, em virtude de seu intenso campo magnético, transforma a energia rotacional em energia eletromagnética. Crédito: Jurik Peter/Shutterstock

À medida que envelhecem, as estrelas de nêutrons diminuem, e seus campos magnéticos enfraquecem. No entanto, em sistemas binários, elas podem ser “recicladas” para pulsares de milissegundos por meio da transferência de matéria de suas estrelas companheiras.

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A descoberta desses objetos, particularmente os pulsares de aranha, revela um mundo fascinante de interações estelares. O Fermi se destaca na detecção desses pulsares de aranha, pois sua especialidade em raios gama permite penetrar nos destroços deixados pelas estrelas devoradas.

Esses resultados têm variadas implicações, como a possibilidade de usar os pulsares como relógios cósmicos para medir flutuações de tempo causadas por ondas gravitacionais de baixa frequência. Além disso, no futuro, os pulsares de milissegundos podem ser utilizados para navegação espacial, expandindo nossos sistemas de GPS cósmicos.

Ao aprofundar as investigações desses pulsares, os cientistas poderão obter insights cruciais sobre a formação e a estrutura de galáxias massivas, ampliando nossa compreensão do Universo