Nebulosa de vento de pulsar estudada em raios-X

2004-10-18

Em cima: detalhe da imagem da nebulosa do Rato em raios-X, obtida pelo Chandra; o pulsar desloca-se a 2 milhões km/h e cria uma onda de choque em forma de arco que se adianta ao próprio pulsar. A escala é cerca de 1,5x1 minuto de arco. Crédito: NASA/CXC/SAO/B.Gaensler et al. No meio: composição duma imagem em raios-X (amarelo) e outra em rádio (azul) da cabeça da nebulosa do Rato; nuvens de partículas de alta energia formam uma coluna que fica para trás do pulsar à medida que este irrompe pelo espaço interstelar a velocidades supersónicas. A escala é cerca de 2,5x1,5 minuto de arco. Crédito: X-ray: NASA/CXC/SAO/B.Gaensler et al.; Radio: NSF/NRAO/VLA). Em baixo: imagem em rádio da nebulosa do Rato, obtida pelo VLA; esta nebulosa de vento de pulsar, com uma cabeça compacta, um corpo em forma de bolbo e uma cauda comprida e estreita recebeu o nome de “Rato”. A escala é cerca de 16x16 minuto de arco. Crédito: NSF/NRAO/VLA.
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.
obteve uma imagem em 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.
da nebulosa
nebulosa
Uma nebulosa é uma nuvem de gás e poeira interestelares.
de vento de pulsar G359.23-0.82, que mostra uma coluna de partículas de alta energia, com cerca de quatro 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.
de comprimento, criada pela interacção do pulsar com o gás interstelar
gás interestelar
O gás interestelar é constituído pelos átomos, moléculas e iões de elementos, ou substâncias, gasosas presentes no meio interestelar.
– à cabeça da coluna, encontra-se o pulsar, que se estima estar a deslocar-se a cerca de dois milhões de quilómetros por hora.

Oficialmente designada por G359.23-0.82, esta nebulosa descoberta em 1987 por radioastrónomos recebeu o cognome de “Rato” devido à sua imagem em rádio
rádio
O rádio é a banda do espectro electromagnético de maior comprimento de onda (menor frequência) e cobre a gama de comprimentos de onda superiores a 0,85 milímetros. O domínio do rádio divide-se no submilímetro, milímetro, microondas e rádio.
revelar um “focinho” compacto, um corpo em forma de bolbo e uma cauda comprida e estreita que se estende por 55 anos-luz. Uma nuvem cónica de partículas que emitem rádio envolve a coluna de raios-X.

Conhecem-se algumas dezenas de nebulosas de vento de pulsar – incluindo a espectacular nebulosa do Caranguejo – mas a nebulosa do Rato é única ao combinar a sua idade jovem com o seu movimento incrivelmente rápido no espaço interstelar. Observa-se assim um túnel de vento cósmico supersónico, no qual se podem estudar os efeitos do movimento do pulsar na nebulosa que ele cria.

Os pulsares são estrelas 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.
altamente magnetizadas que rodam muito rapidamente. A sua formação encontra-se associada às supernovas
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).
do Tipo II, que resultam do colapso e subsequente explosão de estrelas
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.
de massa
massa
A massa é uma medida da quantidade de matéria de um dado corpo.
elevada. A origem da alta velocidade do pulsar é desconhecida, mas os astrofísicos suspeitam que esteja directamente relacionada com as circunstâncias explosivas envolvidas na formação do pulsar.

A rotação muito rápida e os campos magnéticos
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.
intensos do pulsar podem gerar um vento de partículas de matéria e antimatéria
antimatéria
Designa-se por antimatéria a matéria constituída por antipartículas, tais como antiprotões, antineutrões e positrões. A maior parte do Universo observável é formado de matéria constituída por partículas e não de antimatéria.
de alta energia, que se deslocam quase à 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.
. Estes ventos de pulsar criam grandes bolhas magnetizadas de partículas de alta energia, chamadas nebulosas de vento de pulsar.

A equipa de investigadores, liderada por B. Gaenslar (Centro Smithsoniano para a Astrofísica, EUA), apresenta os seus resultados num artigo que será em breve publicado na revista científica Astrophysical Journal. Os dados em raios-X e em rádio obtidos para a nebulosa do Rato permitiram que os investigadores constringissem as propriedades do gás envolvente, estimassem a velocidade do pulsar e procedessem à analise da estrutura das várias ondas 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.
criadas pela pulsar, do fluxo de partículas que sai do pulsar e do campo magnético da nebulosa.

Fonte da notícia:
http://chandra.harvard.edu/press/04_releases/press_092304.html