Estrela de nêutrons sofre severas alterações

Estas duas imagens do observatório de raios X Chandra da NASA mostram uma grande mudança no brilho de raios X de uma estrela de nêutrons em rápida rotação, ou pulsar, entre 2006 e 2013.

© NASA (IGR J18245-2452)

A estrela de nêutrons, o remanescente extremamente denso deixado para trás por uma supernova, está em uma órbita apertada em torno de uma estrela de baixa massa. Este sistema estelar binário, IGR J18245-2452 é um membro do aglomerado globular M28.

O IGR J18245-2452 fornece informações importantes sobre a evolução dos pulsares em sistemas binários. Pulsos de ondas de rádio foram observados a partir da estrela de nêutrons, pois faz uma rotação completa a cada 3,93 milissegundos (uma taxa surpreendente de 254 vezes por segundo), identificando-o como um "pulsar de milissegundo".
O modelo amplamente aceito para a evolução desses objetos é que a matéria é retirada da estrela companheira para a superfície da estrela de nêutrons através de um disco ao seu redor. Durante esta assim chamada fase de acreção, o sistema é descrito como um binário de raios X, uma vez que uma brilhante emissão de raios X a partir do disco é observada. O material do disco colapsa sobre a estrela de nêutrons, aumentando a sua velocidade de rotação. A transferência da matéria eventualmente desacelera e o material restante é varrido pelo campo magnético girando da estrela de nêutrons como um pulsar de rádio de milissegundo.

A evolução completa de binário de raios X de baixa massa em um pulsar de milissegundo deve acontecer ao longo de vários bilhões de anos, mas no decorrer desta evolução, o sistema pode mudar rapidamente entre estes dois estados. O IGR J18245-2452 fornece a primeira evidência direta para tais mudanças drásticas no comportamento. Em observações de julho de 2002 a maio de 2013, são os períodos em que ele atuou como um binário de raios X e os pulsos de rádio desaparecem, e há momentos em que ele desliga-se como um binário de raios X e os pulsos de rádio surgem.

As últimas observações com dois radiotelescópios na região dos raios X mostram que as transições entre um binário de raios X e um pulsar de rádio podem ocorrer em ambos os sentidos e em uma escala de tempo que é menor do que o esperado, talvez apenas alguns dias. Eles também fornecem fortes evidências para uma ligação evolutiva entre os binários de raios X e pulsares de rádio de milissegundo.

As observações de raios X continham dados do Chandra da NASA, XMM-Newton da ESA, o Gamma-Ray Astrophysics Laboratory International (INTEGRAL), Swift/XRT da NASA e as observações de rádio usadas no Australia Telescope Array Compact, o telescópio Green Bank, radiotelescópio Parkes e o radiotelescópio Westerbok Synthesis.

As observações do IGR J18245-2452 e suas implicações estão descritas em um artigo publicado em setembro de 2013 da revista Nature.

Fonte: Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics