Pulsar perfura disco estelar

2015-07-23

Em baixo: três imagens obtidas pelo Observatório de Raios-X Chandra, da NASA, que mostram os sinais de que um aglomerado de material estelar foi arremessado de um sistema duplo a velocidades extremamente altas. O sistema é conhecido por PSR B1259-63/LS 2883 - ou B1259. Em cima: ilustração do fenómeno. Créditos: NASA/CXC/PSU/G.Pavlov et al.
Um pulsar movendo-se rapidamente perfurou um disco de gás em torno da sua estrela
estrela
Uma estrela é um objecto celeste gasoso que gera energia no seu núcleo através de reacções de fusão nuclear. Para que tal possa suceder, é necessário que o objecto possua uma massa superior a 8% da massa do Sol. Existem vários tipos de estrelas, de acordo com as suas temperaturas efectivas, cores, idades e composição química.
companheira e arremessou um fragmento do disco a uma velocidade de cerca de 6,4 milhões quilómetros por hora. O Observatório de Raios-X Chandra
Chandra X-ray Observatory
O observatório de raios-X Chandra, lançado em 1999, faz parte do projecto dos Grandes Observatórios Espaciais da NASA. O seu nome homenageia Subrahmanyan Chandrasekhar, Prémio Nobel da Física em 1983. O Chandra detecta fontes de raios-X a milhares de milhões de anos-luz de nós. Observar em raios-X é a única forma de observar matéria muito quente, a milhões de graus Célsius. O Chandra detecta raios-X de regiões de alta energia, como por exemplo remanescentes de supernovas.
, da NASA
National Aeronautics and Space Administration (NASA)
Entidade norte-americana, fundada em 1958, que gere e executa os programas espaciais dos Estados Unidos da América.
, está a seguir este aglomerado cósmico, que parece estar a ganhar velocidade enquanto se move.

O sistema duplo de estrelas PSR B1259-63/LS 2883 - ou B1259, em abreviatura - contém uma estrela com cerca de 30 massas solares
massa solar
Massa solar é a quantidade de massa existente no Sol e, simultaneamente, a unidade na qual os astrónomos exprimem as massas das estrelas, nebulosas e galáxias. Uma massa solar é igual a 1,989x1030 kg.
e um pulsar, uma estrela de neutrões
estrela de neutrões
Uma estrela de neutrões é o remanescente de uma estrela de massa elevada que explodiu como supernova. Trata-se de um objecto muito compacto constituído essencialmente por neutrões, com apenas cerca de 10 a 20 km de diâmetro, uma densidade média entre 1013 e 1015 g/cm3, uma temperatura central de 109 graus e um intenso campo magnético de 1012 gauss.
ultradensa que é o remanescente de uma estrela ainda com mais massa
massa
A massa é uma medida da quantidade de matéria de um dado corpo.
que sofreu uma explosão de supernova
supernova
Uma supernova é a explosão de uma estrela no final da sua vida. As explosões de supernova são de tal forma violentas e luminosas que o seu brilho pode ultrapassar o brilho de uma galáxia inteira. Existem dois tipos principais de supernova: as supernovas Tipo Ia, que resultam da explosão duma estrela anã branca que, no seio de um sistema binário, rouba matéria da estrela companheira até a sua massa atingir o limite de Chandrasekhar e então colapsa; e as supernovas Tipo II, que resultam da explosão de uma estrela isolada de massa elevada (com massa superior a cerca de 4 vezes a massa do Sol) que esgotou o seu combustível nuclear e expeliu as suas camadas externas, restando apenas um objecto compacto (uma estrela de neutrões ou um buraco negro).
.

O pulsar emite impulsos regulares à medida que gira 20 vezes por segundo, e move-se numa órbita
órbita
A órbita de um corpo em movimento é a trajectória que o corpo percorre no espaço.
elíptica em torno da sua estrela companheira. A combinação da rápida rotação e do intenso campo magnético
campo magnético
O campo magnético é a região em torno de um corpo na qual é detectada uma força magnética. Os campos magnéticos actuam apenas em partículas electricamente carregadas. Campos magnéticos fracos são por exemplo gerados por efeito de dínamo no interior dos planetas e luas, enquanto que campos magnéticos mil milhões de vezes mais fortes podem ser gerados em estrelas e galáxias. Os campos magnéticos são capazes de controlar o movimento de gás ionizado e até moldar a forma dos corpos por eles actuados.
gerou um vento forte de partículas de alta energia que se afastam do pulsar a uma velocidade próxima à da luz.

Entretanto, a enorme estrela companheira está a girar a uma velocidade próxima da velocidade de desintegração e a espalhar um disco de material. Quando o pulsar faz a sua maior aproximação à estrela, a cada 41 meses, passa por este disco.

"Estes dois objetos têm uma disposição cósmica fora do comum e deram-nos a oportunidade de testemunhar algo especial", disse George Pavlov, da Universidade Penn State em State College, Pensilvânia, principal autor do artigo que descreve os resultados. "Ao mover-se através do disco, o pulsar parece ter empurrado e atirado para o espaço um aglomerado de material."

Apesar de ser bastante grande, atingindo uma centena de vezes o tamanho do Sistema Solar
Sistema Solar
O Sistema Solar é constituído pelo Sol e por todos os objectos que lhe estão gravitacionalmente ligados: planetas e suas luas, asteróides, cometas, material interplanetário.
, o aglomerado é também muito fino. O material tem a massa equivalente a toda a água dos oceanos da Terra.

"Depois desta porção de material estelar ter sido arremessada, o vento do pulsar parece tê-la acelerado
aceleração
A aceleração é a taxa de variação da velocidade de um corpo com o tempo.
, quase como se tivesse sido ligada a um foguete," disse Oleg Kargaltsev, da Universidade George Washington (GWU), em Washington DC, e coautor do artigo.

B1259, localizado a cerca de 7.500 anos-luz
ano-luz (al)
O ano-luz (al) é uma unidade de distância igual a 9,467305 x 1012 km, que corresponde à distância percorrida pela luz, no vácuo, durante um ano.
da Terra, foi observado três vezes com o Chandra, entre dezembro de 2011 e fevereiro de 2014. Estas observações mostram o aglomerado a afastar-se a uma velocidade média de aproximadamente 7% da velocidade da luz
velocidade da luz
A velocidade da luz é a rapidez com que se propagam as ondas luminosas (ou radiação electromagnética). No vácuo, é igual a 299 790 km/s, sendo independente do referencial considerado.
. Os dados também indicam que o aglomerado foi acelerado a 15% da velocidade da luz entre a segunda e terceira observações.

"Isso só mostra o quão poderoso pode ser o vento que sopra de um pulsar", disse o coautor Jeremy Hare, também da GWU. "O vento do pulsar é tão forte que poderia até expelir o disco inteiro à volta da estrela companheira, ao longo do tempo."

A emissão de raios-X
raios-X
A radiação X é a radiação electromagnética cujo comprimento de onda está compreendido entre o ultravioleta e os raios gama, ou seja, pertence ao intervalo de aproximadamente 0,1 Å a 100 Å. Descobertos em 1895, os raios-X tambêm são, por vezes, chamados de raios de Röntgen em homenagem ao seu descobridor. A radiação X é altamente penetrante, o que a torna muito útil, por exemplo, para obter radiografias.
observada pelo Chandra é por provavelmente produzida por uma onda de choque
onda de choque
Uma onda de choque é uma variação brusca da pressão, temperatura e densidade de um fluído, que se desenvolve quando a velocidade de deslocação do fluído excede a velocidade de propagação do som.
criada à medida que o vento do pulsar investe contra o aglomerado de material. A pressão gerada por essa interação pode também acelerar o aglomerado.

O Chandra continuará a acompanhar B1259 e o aglomerado em movimento, em observações programadas para este ano e para 2016.

Estes resultados surgiram na edição de 20 de junho de 2015 do The Astrophysical Journal.

Fonte da notícia: http://www.nasa.gov/mission_pages/chandra/pulsar-punches-hole-in-stellar-disk.html