Uma lupa para um pulsar

O pulsar PSR B1957 + 20 é visto em segundo plano através da nuvem de gás que envolve seu companheiro estrela marrom anão. Mark A. Garlick / Instituto Dunlap de Astronomia e Astrofísica, Univ. de Toronto

Em um sistema a 6.500 anos-luz de distância, um pulsar e uma anã marrom dançam um dervixe cósmico, chicoteando um ao outro a cada nove horas. Sua dança não vai durar - além de seu feixe de ondas de rádio como um farol, o pulsar PSR B1957 + 20 está emitindo um vento feroz de partículas que está lentamente explodindo seu companheiro. Por essa razão, o pulsar ganhou o nome de “viúva negra”, depois das espécies de aranha que comem seu parceiro.  Mas antes que a refeição esteja completa, a anã marrom tem algo a nos oferecer: uma lupa que expõe o pulsar em detalhes incríveis.

O sistema inteiro é minúsculo: a anã marrom é do tamanho de Júpiter e o pulsar é apenas do tamanho de Manhattan; a distância que os separa é aproximadamente cinco vezes a distância entre a Terra e a Lua. Do ponto de vista da Terra, a anã marrom é grande o suficiente para eclipsar o pulsar por 40 minutos toda vez que eles circulam um ao outro.

É essa geometria afortunada que dá à anã marrom seu poder de ampliação. Se você já admirou os belos padrões de luz ao longo da costa, observou a luz se curvar à medida que passa pela água. Ondas na água concentram a luz solar para criar esses padrões de ondulação na areia. O casulo de plasma em torno da anã marrom tem um efeito similar no feixe do farol do pulsar - quando tudo se alinha exatamente à direita, vemos o pulso de ondas de rádio passar pelo plasma, que concentra a radiação.

Não era óbvio que isso deveria acontecer. Mas, em 2014, Robert Main (Universidade de Toronto) e seus colegas observaram uma órbita completa de 9,2 horas usando o telescópio de 305 metros William E. Gordon no Observatório de Arecibo. Pouco antes e logo após cada eclipse pulsar, eles viram os pulsos de rádio clarearem. Além disso, os pulsos se iluminaram de maneiras diferentes em freqüências diferentes, exatamente como esperado para um evento de lente.

“A outra coisa espetacular que acontece”, explica Main, “é que a emissão dos dois pólos do pulsar não é amplificada igualmente. Há momentos em que a emissão de um pólo é grandemente aumentada, enquanto o outro não é afetado ”.

Em outras palavras, a "lente" gasosa ao redor da anã marrom às vezes aumentava a emissão do pólo norte do pulsar e às vezes do pólo sul - resolvendo duas áreas de emissão a apenas 10 km (6 milhas) além de 6.500 anos-luz de distância. Isso equivale a resolver uma pulga na superfície de Plutão usando telescópios baseados na Terra. (Para referência, o New Horizons voou direto para Pluto e ainda conseguiu apenas 80 metros de largura!) A equipe publicou seus resultados na Nature .

Como Jason Hessels (Universidade de Amsterdã, Holanda) aponta em uma peça de acompanhamento , esta não é a primeira vez que os astrônomos viram as lentes de plasma. Outros exemplos incluem quasares distantes e o pulsar da Nebulosa do Caranguejo. No entanto, levou 30 anos entre a descoberta do PSR B1957 + 20 e a detecção de suas lentes. Tudo se resume ao aumento do poder de computação, argumenta Hessels, que permitiu aos astrônomos examinar as mudanças nas escalas de microssegundos em várias frequências de rádio. Ele conclui: “O futuro é brilhante para usar pulsares para iluminar o universo invisível”.

Fonte: http://www.skyandtelescope.com