Estrela companheira de um pulsar reduzida ao tamanho de um planeta

2002-06-04

Ilustração de um pulsar num sistema binário. A matéria da estrela companheira é canalizada em direcção aos pólos magnéticos de uma estrela de neutrões em rápida rotação. Crédito: NASA
O estágio final de vida de uma 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.
de grande massa
massa
A massa é uma medida da quantidade de matéria de um dado corpo.
pode ser na forma de 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.
. Trata-se de um objecto muito compacto, geralmente encontrado em sistemas binários próximos, sistemas em que as duas estrelas estão tão próximas que não podem ser visualizadas separadamente. Devido ao seu intenso campo gravitacional, a estrela de neutrões
neutrão
Partícula que, juntamente com o protão, constitui os núcleos atómicos. Exceptuando o hidrogénio, todos os átomos têm neutrões, e é o número de neutrões que determina o isótopo de determinado elemento químico. Os neutrões têm carga eléctrica neutra. Os neutrões são formados por três quarks (dois "d" e um "u"), são bariões (e hadrões) e o seu spin é um número semi-inteiro. Os neutrões livres declinam por decaímento beta, com um tempo de semi-vida de 10,8 minutos, originando um protão, um electrão e um neutrino. No núcleo atómico, o neutrão é tão estável quanto o protão.
vai lentamente consumindo o material da estrela companheira. O gás da estrela companheira "cai" em direcção à estrela compacta e forma em torno desta um disco de acreção
disco de acreção
Disco composto por gás e poeira interestelares que pode circundar buracos negros, estrelas de neutrões, variáveis cataclísmicas, ou estrelas em formação.
. A energia orbital da estrela é lentamente transferida para a estrela de neutrões que roda cada vez mais depressa. Quando o material da estrela companheira é canalizado em direcção aos pólos magnéticos da estrela de neutrões, surgem os chamados "pontos quentes", que emitem grandes quantidades 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.
. Durante o movimento de rotação e dependendo do nosso ângulo de visão, vemos o ponto quente surgir e desaparecer, ou seja, vemos pulsos de raios X. Estrelas de neutrões com estas características são pulsares.

O sistema XTE J0929-314, descoberto por cientistas do MIT (Massachusetts Institute of Technology) em Maio de 2002, utilizando o Satélite 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.
, Rossi X-ray Timing Explorer
Rossi X-ray Timing Explorer (RXTE)
O observatório espacial de raios-X RXTE, da NASA, é uma missão que teve início em 1995 e ainda está a decorrer, e tem como objectivo observar, com extrema rapidez, buracos negros, estrelas de neutrões, pulsares de raios-X e fulgurações de raios-X. Uma grande vantagem do RXTE é a sua capacidade de observar alterações que ocorrem no brilho de fontes de raios-X, tanto num milésimo de segundo, como ao longo de anos.
, apresenta cerca de 185 pulsações por segundo. Neste sistema, um pulsar completa uma órbita
órbita
A órbita de um corpo em movimento é a trajectória que o corpo percorre no espaço.
em torno da sua companheira a cada 43 minutos, um dos menores períodos orbitais já encontrados. O sistema composto por uma estrela de neutrões e uma estrela com uma massa de cerca de 10 vezes a massa de Júpiter
Júpiter
Júpiter é o quinto planeta mais próximo do Sol. Com um diâmetro cerca de 11 vezes maior do que a Terra e uma massa mais de 300 vezes superior, é o maior planeta do Sistema Solar e o primeiro dos planetas gigantes gasosos.
é tão pequeno que caberia dentro da órbita da Lua
Lua
A Lua é o único satélite natural da Terra.
(em torno da Terra). Este sistema encontra-se numa fase avançada da sua evolução em que quase toda a matéria da estrela companheira já foi "arrancada". A estrela, uma estrela laranja, que na sua fase inicial teria cerca de 500 vezes a massa de Júpiter, provavelmente desaparecerá e o pulsar ficará isolado.

A comprovação da teoria evolutiva dos pulsares, depende da observação destes objectos nos diferentes estágios previstos. Vários pulsares já foram observados em diferentes estágios evolutivos, contudo, este é um dos raros exemplos encontrados em que a estrela companheira se encontra numa fase muito próxima de uma possível extinção.

Pode visualizar uma animação, deste fenómeno, produzida pela NASA:
http://universe.gsfc.nasa.gov/press/images/neutron/cannibal.mov

Noticia original: http://web.mit.edu/newsoffice/nr/2002/pulsars2.html