Investigadores descobriram uma das estrelas com rotação mais rápida do Universo

Novas pesquisas em nossa Via Láctea revelaram uma estrela de nêutrons que gira em torno de seu eixo a uma velocidade extremamente alta. Ela gira 716 vezes por segundo, tornando-se um dos objetos de rotação mais rápida já observados. Foto: NASA

Imagem, gerada por IA (inteligência articial), de um sistema estelar binário constituído por uma anã branca e por uma estrela de neutrões. Para efeitos meramente ilustrativos.  Crédito: DALL·E

A Via Láctea ainda guarda muitos segredos sobre o universo. Agora, pesquisadores da DTU conseguiram descobrir mais um deles usando um telescópio espacial de raios X montado na Estação Espacial Internacional (ISS). É um objeto pequeno, mas extremamente massivo e de rotação rápida - uma estrela de nêutrons, parte de um chamado 'sistema estelar binário de raios X' chamado '4U 1820-30'. É encontrado na constelação de Sagitário em direção ao centro da nossa galáxia.

"Estávamos estudando explosões termonucleares deste sistema e então encontramos oscilações notáveis, sugerindo uma estrela de nêutrons girando em torno de seu eixo central a uma velocidade impressionante de 716 vezes por segundo", diz o cientista sênior da DTU Space, Dr. Gaurava K. Jaisawal, que faz parte de uma equipe internacional de pesquisadores por trás da nova descoberta e é o primeiro autor de um artigo sobre o assunto recém-publicado no renomado Astrohysical Journal .

"Se observações futuras confirmarem isso, a estrela de nêutrons 4U 1820-30 seria um dos objetos de rotação mais rápida já observados no universo, superado apenas por outra estrela de nêutrons chamada PSR J1748–2446".

A estrela de nêutrons foi observada usando o telescópio de raios X NICER da NASA, equipado com tecnologia de rastreamento de estrelas da DTU Space e montado fora da Estação Espacial Internacional, ISS. O sistema de câmera rastreadora de estrelas garante que o instrumento de raios X aponte constantemente na direção certa e mire corretamente nas pequenas estrelas de nêutrons distantes na Via Láctea.

Um fenômeno muito extremo e muito distante

Uma estrela de nêutrons, também chamada de estrela morta, consiste no remanescente de uma estrela grande e massiva que explodiu em uma supernova. Alguns milhares delas foram descobertas, e elas são extremas em muitas maneiras.

Eles são os objetos mais densos que podem ser observados no cosmos. A estrela de nêutrons em questão tem apenas 12 km de diâmetro, mas tem uma massa 1,4 vezes maior que a do Sol.

Ela está localizada a 26.000 anos-luz de distância da Terra. Em comparação, a distância até a estrela mais próxima da Terra, Proxima Centauri, é de cerca de 4,3 anos-luz. Isso significa que a luz de Proxima Centauri leva 4,3 anos para chegar até nós na Terra, enquanto a luz da estrela de nêutrons viaja por 26.000 anos antes que possamos observá-la na Terra.

A estrela de nêutrons é parte de um sistema estelar binário de raios X. Tal sistema consiste em duas estrelas orbitando uma a outra. O que também é peculiar com o sistema '4U 1820-30' é que a estrela companheira é uma anã branca do mesmo tamanho da Terra. Sabe-se que orbita a estrela de nêutrons a cada 11 minutos, tornando-se o sistema com o menor período orbital conhecido.

Explosão de superfície tão poderosa quanto uma bomba atômica

Devido à sua gravidade intensa, a estrela de nêutrons puxa material para longe de sua estrela companheira. Quando material suficiente se acumula em sua superfície, uma violenta explosão termonuclear ocorre na estrela de nêutrons, semelhante a uma bomba atômica.

"Durante essas explosões, a estrela de nêutrons se torna até 100.000 vezes mais brilhante que o Sol, liberando uma quantidade imensa de energia", explica o professor associado da DTU Space, Jerome Chenevez, que contribuiu para o novo artigo no Astrophysical Journal.

"Portanto, estamos lidando com eventos muito extremos e, ao estudá-los em detalhes, obtemos novos insights sobre os ciclos de vida dos sistemas estelares binários e a formação de elementos no universo".

Por meio de observações feitas com o NICER entre 2017 e 2021, os pesquisadores descobriram 15 explosões termonucleares de raios X do sistema estelar binário de raios X chamado '4U 1820-30'. Foi uma dessas explosões que mostrou uma assinatura conhecida como 'oscilações de explosões termonucleares', ocorrendo em uma frequência de 716 Hz.

Essas oscilações de explosão correspondem à frequência de rotação da própria estrela de nêutrons, o que significa que ela gira em seu eixo a uma taxa recorde de 716 vezes por segundo.

Fonte: Astronomia OnLine