Novo pulsar regula atividade de buraco negro

© MPIfR (ilustração de pulsar próximo de buraco negro)

 

Uma equipe de astrônomos descobriu pulsos de rádio a partir de uma estrela de nêutrons praticamente ao lado do buraco negro supermassivo que reside no centro da Via Láctea. Um pulsar é uma estrela de nêutrons que gira rapidamente, onipresente no resto da Via Láctea, mas até agora invisível na região do centro galáctico. Ao estudar a emissão de um pulsar, a equipe, incluindo Heino Falcke (Radboud University Nijmegen/ ASTRON) e Adam Deller (ASTRON), foi capaz de mostrar que a matéria está sendo engolida pelo buraco negro supermassivo permeado por um campo magnético forte o suficiente para regular os hábitos alimentares do buraco negro e explicar a sua emissão em rádio e raios X.  

 

A descoberta de um pulsar em órbita perto do buraco negro supermassivo no centro da Via Láctea, o Sagitário A* (Sgr A*) tem sido um dos principais objetivos dos astrônomos nos últimos 20 anos. Os pulsares atuam como relógios cósmicos extremamente precisos, e um pulsar perto de Sgr A* pode ser usado para medir as propriedades do espaço e do tempo em campos gravitacionais fortes, e verificar a teoria da Relatividade Geral de Einstein com testes mais rigorosos. O jovem pulsar PSR J1745-2900 foi descoberto quando o satélite Swift observou um flash forte de raios X de origem muito perto do centro da Via Láctea, provavelmente menos de 1 ano-luz de Sgr A*, e observações posteriores do telescópio NuSTAR da NASA mostrou um período de rotação de 3,76 segundos.

 

Com o telescópio de 100 m em Effelsberg perto de Bonn, na Alemanha, a equipe descobriu pulsos de rádio a partir de uma mesma região com o mesmo período. Observações complementares foram feitas em paralelo e, posteriormente, com o Jodrell Bank, Nancay e Very Large Array telescópios de rádio em todo o mundo, enquanto outros grupos estudaram o PSR J1745-2900 usando os telescópios ATCA, Parkes e Green Bank; os resultados do ATCA aparecerem no periódico Monthly Notices of the Royal Astronomical Society desta semana. O Sgr A* está lentamente engolindo o gás quente, ionizado que o rodeia, um processo chamado acreção. O gás absorvido sofre influência de campos magnéticos, que arrastam o gás e interagem no processo de deposição de uma forma complicada, regulando a quantidade de material potencialmente acrescidos e lançando jatos de plasma poderosos.

 

Até agora, a força dessas áreas é muito incerta, dificultando os esforços para compreender o processo de acreção. Os pulsos de rádio do PSR J1745-2900 é fortemente polarizado, muito da radiação emitida oscila em um plano preferencial. No entanto, como a radiação atravessa o material magnetizado circundante do Sgr A*, o efeito de Faraday muda o plano de polarização de um modo dependente do comprimento de onda da radiação e da força do campo magnético. Ao observar o PSR J1745-2900, a equipe foi capaz de caracterizar a intensidade do campo magnético na vizinhança imediata do Sgr A*. "É incrível a quantidade de informação que podemos extrair deste único objeto", disse Deller.

 

Astrônomos prevêem que deve haver milhares de pulsares em torno do centro da Via Láctea. Apesar disso, o PSR J1745-2900 é o primeiro pulsar descoberto lá. "Os astrônomos têm procurado por décadas por um pulsar ao redor do buraco negro central de nossa galáxia, sem sucesso. Esta descoberta é um enorme avanço, mas continua a ser um mistério por que levou tanto tempo para encontrar um pulsar lá ", diz Falcke. Este pulsar é magneticamente muito ativo e um pouco longe demais do buraco negro para medir os efeitos sutis da teoria da Relatividade Geral de Einstein com grande precisão. No entanto, com velhos pulsares, que estão mais perto do buraco negro e tem um período de rotação menos variável, a teoria pode ser testada.

 

"Se houver um jovem pulsar, também deve haver muitos mais velhos, só temos de encontrá-los", concorda M. Kramer, diretor do Instituto Max Planck em Bonn, que opera o telescópio Effelsberg. Observações de alta resolução angular adicional de acompanhamento do PSR J1745-2900 já estão sendo realizadas para mapear sua órbita ao redor do buraco negro supermassivo. A partir daí, os cientistas podem determinar a origem do pulsar e, potencialmente, refinar a estimativa da massa do buraco negro.  Um artigo a respeito da descoberta foi publicado na revista Nature.

Fonte: Astro News