Detectado jato infravermelho em torno de estrela de nêutrons

Uma incomum emissão de luz infravermelha de uma estrela de nêutrons próxima, detectada pelo Telescópio Espacial Hubble da NASA, poderia indicar novos recursos nunca antes vistos. Uma possibilidade é que haja um disco empoeirado ao redor da estrela de nêutrons; outra é que há um vento energético saindo do objeto e se chocando com gás no espaço interestelar pela qual a estrela de nêutrons atravessa.

Embora estrelas de nêutrons sejam geralmente estudadas em emissões de rádio e de alta energia, como raios-X, este estudo demonstra que informações novas e interessantes sobre estrelas de nêutrons também podem ser obtidas estudando-as em luz infravermelha, dizem pesquisadores.

A observação, por uma equipe de pesquisadores da Pennsylvania State University, University Park, Pensilvânia; Universidade Sabanci, Istambul, Turquia; e a Universidade do Arizona, em Tucson, Arizona, poderia ajudar os astrônomos a entender melhor a evolução das estrelas de nêutrons - os remanescentes incrivelmente densos depois que uma enorme estrela explode como uma supernova. Estrelas de nêutrons também são chamadas de pulsares porque sua rotação muito rápida (tipicamente frações de segundo, neste caso, 11 segundos) causa emissão variável no tempo a partir de regiões emissoras de luz.

Um artigo descrevendo a pesquisa e duas possíveis explicações para o achado incomum aparecem em 17 de setembro de 2018 no Astrophysical Journal .

"Essa estrela de nêutrons em particular pertence a um grupo de sete pulsares de raios X próximos - apelidados de 'os Sete Magníficos' - que são mais quentes do que deveriam considerar suas idades e reservatórios de energia disponíveis, fornecidos pela perda de energia de rotação", disse Bettina. Posselt, professor associado de astronomia e astrofísica no estado da Pensilvânia e principal autor do artigo. "Observamos uma extensa área de emissões de infravermelho em torno dessa estrela de nêutrons - chamada RX J0806.4-4123 - cujo tamanho total se traduz em cerca de 200 unidades astronômicas (aproximadamente 18 bilhões de milhas) na distância presumida do pulsar".

Esta é a primeira estrela de nêutrons em que um sinal estendido foi visto apenas na luz infravermelha. Os pesquisadores sugerem duas possibilidades que poderiam explicar o sinal infravermelho prolongado visto pelo Hubble. A primeira é que existe um disco de material - possivelmente principalmente poeira - envolvendo o pulsar.

"Uma teoria é que poderia haver o que é conhecido como um 'disco de retorno' de material que se aglutinou ao redor da estrela de nêutrons após a supernova", disse Posselt. “Tal disco seria composto de matéria da estrela maciça progenitora. Sua interação subsequente com a estrela de nêutrons poderia ter aquecido o pulsar e retardado sua rotação. Se confirmado como um disco de retorno de supernova, este resultado pode mudar nossa compreensão geral da evolução da estrela de nêutrons. ”

A segunda explicação possível para a emissão infravermelha estendida desta estrela de nêutrons é uma "nebulosa do vento pulsar".

"Uma nebulosa de vento pulsar exigiria que a estrela de nêutrons exibisse um vento pulsar", disse Posselt. “Um vento pulsar pode ser produzido quando as partículas são aceleradas no campo elétrico que é produzido pela rotação rápida de uma estrela de nêutrons com um forte campo magnético. Como a estrela de nêutrons percorre o meio interestelar a uma velocidade maior que a velocidade do som, um choque pode se formar onde o meio interestelar e o vento pulsar interagem. As partículas chocadas emitiriam radiação síncrotron, causando o sinal infravermelho estendido que vemos. Normalmente, as nebulosas de vento pulsar são vistas em raios-X e uma nebulosa de vento pulsar somente infravermelho seria muito incomum e excitante ”.

Usando o próximo Telescópio Espacial James Webb da NASA, os astrônomos serão capazes de explorar ainda mais este recém descoberto espaço de descoberta no infravermelho para melhor entender a evolução das estrelas de nêutrons.

Fonte: HUBBLESITE.ORG