Os astrónomos descobriram um pulsar deslocando-se pelo espaço a quase 4 milhões de quilómetros por hora – tão depressa que poderia percorrer a distância entre a Terra e a Lua em apenas 6 minutos. A descoberta foi feita usando o Telescópio Espacial Fermi de Raios-Gama e o VLA (Very Large Array).

Os pulsares são estrelas de neutrões, extremamente densas e girando a grandes velocidades, deixadas para trás quando uma estrela massiva explode. O pulsar PSR J0002+6216 (ou, abreviando, J0002) mostra uma cauda de emissão rádio que aponta diretamente para o remanescente em expansão de uma explosão de supernova recente.

CTB 1 e pulsar
O remanescente de supernova CTB 1 assemelha-se a uma bolha fantasmagórica. A imagem combina novas observações do radiotelescópio VLA (1,5 gigahertz, laranja, próximo ao centro) com observações mais antigas do Canadian Galactic Plane Survey do Dominion Radio Astrophysical Observatory (1,42 gigahertz, magenta e amarelo, 408 megahertz, verde) e dados infravermelhos (azul). Os dados do VLA revelam claramente a cauda reta e brilhante do pulsar J0002+6216 e a borda curva da camada exterior do remanescente. CTB 1 tem cerca de meio grau de diâmetro, o tamanho aparente da lua cheia. Créditos: Composite by Jayanne English, University of Manitoba, using data from NRAO/F. Schinzel et al., DRAO/Canadian Galactic Plane Survey and NASA/IRAS.

“Graças à sua estreita cauda semelhante a um dardo e a um ângulo de visão fortuito, podemos marcar o local de nascimento deste pulsar,” disse Frank Schinzel, cientista do NRAO (National Radio Astronomy Observatory), em Socorro, Novo México. “O estudo mais aprofundado deste objeto irá ajudar-nos a compreender melhor como são estas explosões capazes de ‘lançar’ estrelas de neutrões a velocidades tão elevadas.”

A equipa de Schinzel, da qual fazem parte Matthew Kerr, do Laboratório de Pesquisa Naval dos EUA em Washington, e Dale Frail, Urvashi Rau e Sanjay Bhatnagar, cientistas do NRAO, apresentou a descoberta no Encontro da Divisão de Astrofísica de Alta Energia da American Astronomical Society, em Monterey, Califórnia. O artigo a descrever os resultados foi submetido para publicação numa das edições futuras da revista The Astrophysical Journal Letters.

O pulsar J0002 foi descoberto em 2017 pelo projeto de ciência cidadã Einstein@Home, que usa tempo em computadores de voluntários para processar dados de raios gama do Fermi. Graças ao tempo de processamento do conjunto dos computadores, superior a 10000 anos, o projeto identificou até ao momento 23 pulsares de raios gama.

Localizada a cerca de 6500 anos-luz de distância, na constelação de Cassiopeia, J0002 gira 8,7 vezes por segundo, produzindo uma emissão de raios gama a cada rotação.

O pulsar está a cerca de 53 anos-luz do centro do remanescente de supernova CTB 1. O seu deslocamento rápido através do gás interstelar resulta em ondas de choque que produzem a cauda de energia magnética e partículas aceleradas detetadas pelo VLA em comprimentos de onda de rádio. A cauda estende-se por 13 anos-luz e aponta claramente para o centro de CTB 1.

Usando dados do Fermi e uma técnica chamada pulsar timing, a equipa foi capaz de medir a rapidez do pulsar e a direção em que ele se está a mover ao longo da nossa linha de visão.

“Quanto maior for o conjunto de dados, mais poderosa é a técnica de pulsar timing,” disse Kerr. “Foi essencialmente o grandioso conjunto de dez anos de dados do Fermi que tornou esta medida possível.”

O resultado dá apoio à ideia de que o pulsar foi lançado a alta velocidade pela supernova responsável pelo remanescente CTB 1, ocorrida há cerca de 10 mil anos.

J0002 está a acelerar através do espaço cinco vezes mais depressa que um pulsar médio, e ainda mais depressa que 99% dos pulsares com velocidades já medidas. Acabará eventualmente por se escapar da nossa galáxia.

Usando dados do Fermi e a técnica pulsar timing, a equipa foi capaz de medir a rapidez e a direção do pulsar a mover-se ao longo da nossa linha de visão. Créditos: NASA’s Goddard Space Flight Center/Scientific Visualization Studio Francis Reddy (University of Maryland College Park): Lead Science Writer Scott Wiessinger (USRA): Lead Producer Jeanette Kazmierczak (University of Maryland College Park): Science Writer.

Numa fase inicial, os destroços em expansão da supernova ter-se-iam deslocado mais depressa que J0002, mas ao longo de milhares de anos a interação do remanescente com o gás interestelar produziu uma resistência que gradualmente abrandou esse movimento. Entretanto, o pulsar, comportando-se mais como uma bala de canhão, deslocou-se a alta velocidade pelo remanescente, abandonando-o cerca de 5000 anos após a explosão.

Ainda não se sebe exatamente como foi o pulsar acelerado para uma velocidade tão grande durante a explosão da supernova, e será necessário um estudo mais aprofundado de J0002 para ajudar a esclarecer o processo. Um mecanismo possível envolve instabilidade na estrela em colapso e a formação de uma região de matéria densa e de movimento lento que sobrevive o tempo suficiente para servir como uma espécie de “rebocador gravitacional”, acelerando a recém-formada estrela de neutrões na sua direção.

A equipa está a planear realizar mais observações usando o VLA, o VLBA (Very Long Baseline Array) e o Observatório Chandra de raios-X.

Fonte da notícia: NASA

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