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set 07

LOFAR e FERMI: Telescópios “extremos” descobrem o segundo pulsar mais veloz conhecido  

https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/superterp_and_gamma_sky_small_targets.jpg

O LOFAR (Low-Frequency Array) consiste de uma rede de milhares de antenas rádio, localizado principalmente na Holanda. O LOFAR descobriu dois novos pulsares de milissegundo investigando fontes de raios-gama anteriormente por descobrir avistada pelo Telescópio Espacial FERMI da NASA: O pulsar J0952-0607, realçado perto do centro à direita, gira 707 vezes por segundo e está agora classificado como o segundo pulsar mais rápido conhecido. A localização da primeira descoberta de um pulsar de milissegundo pelo LOFAR, J1552+5437, que gira 412 vezes por segundo, está para cima e à esquerda. A emissão rádio de ambos os pulsares diminui rapidamente a frequências mais altas, tornando-os ideais para o LOFAR. O topo desta composição mostra uma porção do céu em raios-gama medida pelo observatório de altas energias FERMI. Abaixo está o LOFAR perto de Exloo, Holanda, que hospeda as antenas principais do complexo de radiotelescópios. Créditos: NASA/DOE/Colaboração LAT do FERMI e ASTRON

Acompanhando as enigmáticas fontes altamente energéticas mapeadas pelo Telescópio Espacial de Raios-Gama FERMI da NASA, o radiotelescópio LOFAR (Low Frequency Array), na Holanda, identificou um pulsar girando a mais de 42.000 revoluções por minuto. Trata-se do segundo pulsar mais rápido conhecido.

Os pulsares são os núcleos remanescente de estrelas massivas que explodiram como supernovas. Nestes escombros estelares, também chamados de estrela de nêutrons, a massa equivalente a meio milhão de Terras é esmagada numa bola giratória magnetizada não maior que uma grande cidade. O campo magnético rotativo alimenta feixes de ondas de rádio, luz visível, raios-X e raios-gama. Se o percurso do feixe, por coincidência, tem sua direção apontada para a Terra, os astrônomos observam pulsos regulares de emissão e classificam o objeto como um pulsar.

Elizabeth Ferrara, participante do time de descoberta, pertencente ao Centro Espacial Goddard da NASA, Greenbelt, Maryland, EUA, destacou:

Aproximadamente 33% das fontes de raios-gama encontradas pelo FERMI não foram detectadas em outros comprimentos de onda. Muitas destas fontes não associadas podem ser pulsares, mas muitas vezes precisamos de fazer observações de acompanhamento no rádio para detectar e medir os pulsos. Há uma sinergia real nas extremidades do espectro eletromagnético e nós estamos à caça dela.

Esse novo objeto, denominado PSR J0952–0607 (ou J0952) está classificado como um pulsar de milissegundo e está localizado na faixa de 3.200 a 5.700 anos-luz de distância na direção da constelação do Sextante. O pulsar contém cerca de 1,4 vezes a massa do Sol e é orbitado a cada 6,4 horas por uma estrela companheira que foi reduzida a menos de 20 vezes a massa do planeta Júpiter. Os cientistas relatam os seus achados no artigo publicado na edição de setembro do The Astrophysical Journal Letters.

Em algum momento da história deste sistema, a matéria começou a fluir da companheira para o pulsar, aumentando gradualmente a sua rotação para 707 rotações por segundo, ou seja, mais de 42.000 rotações por minuto, aumentando consideravelmente as suas emissões. Eventualmente, o pulsar começou a evaporar a sua companheira e este processo ainda ocorre até hoje. Devido à sua semelhança com as aranhas que consomem os seus companheiros, os sistemas como J0952 são apelidados de viúvas negras ou pulsares vermelhos (veja animação abaixo), dependendo do que resta da estrela companheira. A maioria dos sistemas conhecidos destes tipos foram encontrados seguindo fontes não associadas do FERMI.

A descoberta do LOFAR também sugere o potencial de encontrar uma nova população de pulsares ultrarrápidos.

Cees Bassa do ASTRON (Netherlands Institute for Radio Astronomy) declarou:

O LOFAR capturou os pulsos do pulsar J0952 nas frequências rádio na faixa dos 135 MHz, que é cerca de 45% menos do que as frequências mais baixas das pesquisas convencionais no rádio. Nós descobrimos que J0952 tem um espectro de rádio íngreme, o que significa que os seus pulsos de rádio desaparecem muito rapidamente a frequências mais altas. Teria sido um desafio encontrá-lo sem o LOFAR.

Os físicos teóricos estimam que os pulsares podem girar até 72.000 rpm antes de se destrocarem. No entanto, a rotação mais rápida conhecida (medida no objeto PSR J1748–2446ad, o qual atinge quase 43.000 rpm) está a apenas 60% do máximo teórico. Talvez os pulsares com períodos de rotação mais rápidos simplesmente não se possam formar. Mas a diferença entre a teoria e a observação também pode resultar da dificuldade em detectar os pulsares mais rápidos.

O primeiro pulsar de milissegundo descoberto com o LOFAR (encontrado por Ziggy Pleunis estudante de doutoramento da Universidade McGill em Montreal) é J1552+5437, que gira a mais de 25.000 rpm e também exibe um espectro íngreme.

Ziggy Pleunis explicou:

Existem evidências crescentes de que os pulsares de rotação mais rápida tendem a ter os espectros mais íngremes. Uma vez que as pesquisas LOFAR são mais sensíveis a estes pulsares rádio de espectro íngreme, podemos descobrir que os pulsares ainda mais rápidos de fato existem e que escaparam à descoberta por levantamentos a frequências mais altas.

Durante nove anos em órbita, o FERMI desempenhou um papel na descoberta de mais de 100 pulsares, seja através de detecção direta de pulsos de raios gama, seja pela medição de rádio das fontes não associadas.

O LOFAR é um sistema de radiotelescópios composto por uma rede internacional de antenas desenhadas para observar o Universo em frequências de 10 a 250 MHz. Operado pelo ASTRON, a rede inclui estações na Holanda, Alemanha, Suécia, Reino Unido, França, Polônia e Irlanda.

http://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/aa8400

Abstract do artigo “LOFAR Discovery of the Fastest-spinning Millisecond Pulsar in the Galactic Field”. Crédito: C. G. Bassa et al.

Fonte

NASA: ‘Extreme’ Telescopes Find the Second-fastest-spinning Pulsar

Artigo Científico

LOFAR Discovery of the Fastest-spinning Millisecond Pulsar in the Galactic Field

._._.

1 comentário

  1. Chesman A. Marques dos Santos

    Acredito que um buraco negro seja uma estrela de nêutrons formada com muito mais massa o que aumentaria a gravidade aprisionando a luz e se tornando uma singularidade.

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