Uma equipe internacional liderada pelo IAC (Instituto de Astrofísica das Canárias) encontrou uma estrela de nêutrons que captura matéria de uma estrela companheira através de um processo violento e instável.
© IAC (ilustração de um sistema estelar binário de raios X)
Este mecanismo, anteriormente observado apenas em buracos negros muito brilhantes, mostra que a chamada "instabilidade de acreção" é na realidade um processo físico fundamental. Além disso, esta descoberta abre um novo cenário geral que explica a extrema acreção de matéria em objetos compactos.
Os binários de raios X são sistemas formados por um objeto compacto, uma estrela de nêutrons ou um buraco negro, e uma estrela de tamanho semelhante ao Sol. O objeto compacto engole matéria da estrela companheira através de um disco que emite grandes quantidades de luz, especialmente em raios X. Este processo em que o objeto compacto atrai matéria, conhecido como acreção, ocorre normalmente em erupções violentas durante as quais o sistema se torna até mil vezes mais brilhante. Além disso, parte do material removido que espirala em direção ao objeto compacto no disco é ejetado de volta para o espaço através de ventos ou sob a forma de jatos de matéria.
O binário de raios X conhecido como Swift J1858.6-0814 foi descoberto em 2018 durante um destes espetaculares episódios eruptivos, intrigando a comunidade astronômica desde as primeiras observações.
O sistema mostrou surtos incríveis durante um ano, emitindo em todos os comprimentos de onda desde o rádio até aos raios X. A origem desta radiação permanecia desconhecida, mas eram tão brilhantes que a comunidade científica pensava que o objeto compacto devia ser um buraco negro. No entanto, a descoberta de explosões termonucleares em 2020 identificou a presença de uma superfície sólida no objeto compacto, confirmando assim que Swift J1858.6-0814 contém uma estrela de nêutrons.
Foi descoberto que Swift J1858 exibe as mesmas instabilidades exóticas e acrecionárias que GRS 1915+105, um buraco negro que serviu de pedra de Roseta para decifrar o complexo comportamento desta estrela de nêutrons. Estas instabilidades ocorrem em luminosidades muito altas, dando origem a oscilações de grande amplitude do disco de acreção e a fortes ejeções de matéria.
Este resultado foi obtido graças a uma intensa e simultânea campanha de observação em vários comprimentos de onda e com cinco telescópios espaciais e terrestres. Entre estes, encontra-se também o telescópio Liverpool no Observatório Roque de los Muchachos, em La Palma.
Com vista à observação futura, a recente descoberta fornece à comunidade científica novos ingredientes para compreender a origem das instabilidades acrecionárias.
Um artigo foi publicado na revista Nature.
Fonte: University of Oxford
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