sábado, 23 de março de 2019

Pulsar que acelera através do espaço

Os astrônomos encontraram um pulsar que viaja pelo espaço a quase 4 milhões de quilômetros por hora, tão rápido que poderia percorrer a distância entre a Terra e a Lua em apenas seis minutos.


© NASA/NRAO/J. English (remanescente de supernova CTB 1)

O remanescente de supernova CTB 1 assemelha-se a uma bolha fantasmagórica nesta imagem, que combina novas observações do VLA (Very Large Array) (1,5 gigahertz, laranja, perto do centro) com observações mais antigas do Canadian Galactic Plane Survey do DRAO (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 brilhante e reta do pulsar J0002+6216 e a borda curva da concha do remanescente. O CTB 1 tem cerca de meio-grau, o tamanho aparente de uma Lua Cheia.

A descoberta foi feita usando o telescópio espacial de raios gama Fermi da NASA e o VLA (Karl G. Jansky Very Large Array).

Os pulsares são estrelas de nêutrons superdensas e de rápida rotação deixadas para trás quando uma estrela massiva explode. A PSR J0002+6216 (J0002, abreviado), ostenta uma cauda de emissão de rádio que aponta diretamente para os destroços em expansão de uma recente explosão de supernova.
O pulsar J0002 foi descoberto em 2017 por um projeto de cientistas cidadãos chamado Einstein@Home, que usa o tempo nos computadores de voluntários para processar dados de raios gama do Fermi. Graças ao tempo de processamento, coletivamente superior a 10.000 anos, o projeto identificou até à data 23 pulsares de raios gama.

Localizado a mais ou menos 6.500 anos-luz de distância na direção da constelação de Cassiopeia, o J0002 gira 8,7 vezes por segundo, produzindo um pulso de raios gama a cada rotação.

O pulsar fica a cerca de 53 anos-luz do centro do remanescente de supernova CTB 1. O seu movimento rápido através do gás interestelar resulta em ondas de choque que produzem a cauda de energia magnética e partículas aceleradas detectadas no rádio com o VLA. 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 tempo do pulsar, a equipe foi capaz de medir com que rapidez e em que direção o pulsar se move ao longo da nossa linha de visão.

O resultado apoia a ideia de que o pulsar foi expulso a alta velocidade pela supernova responsável por CTB 1, que ocorreu há aproximadamente 10.000 anos.

O J0002 está acelerando pelo espaço cinco vezes mais depressa do que o pulsar médio e mais depressa do que 99% daqueles com velocidades medidas. Eventualmente acabará por escapar da nossa Galáxia.

Inicialmente, os destroços em expansão da supernova teriam sido movidos para fora mais depressa do que J0002, mas ao longo de milhares de anos a interação da concha com o gás interestelar produziu um arrasto que gradualmente diminui este movimento. Entretanto, o pulsar, comportando-se mais como uma bala de canhão, atravessou o remanescente, escapando cerca de 5.000 anos após a explosão.

Exatamente como o pulsar foi acelerado a uma velocidade tão alta durante a explosão de supernova, ainda não está claro, e um estudo mais aprofundado do J0002 ajudará a esclarecer o processo. Um mecanismo possível envolve instabilidades na estrela em colapso, formando uma região de matéria lenta e densa que sobrevive o tempo suficiente para servir como "rebocador gravitacional", acelerando a estrela de nêutrons nascente na sua direção.

A equipe planeja efetuar observações adicionais usando o VLA, o VLBA (Very Long Baseline Array) e o observatório de raios X Chandra da NASA.

Os astrônomos apresentaram os seus achados na reunião da Divisão de Astrofísica de Alta Energia da Sociedade Astronômica Americana em Monterey, Califórnia.

O artigo que descreve os resultados foi submetido para publicação numa edição futura da revista The Astrophysical Journal Letters.

Fonte: NASA

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