Pulsações de raios gama detectadas a partir do pulsar J0952-0607

Perfis integrados de raios gama e rádio integrados do PSR J0952-0607 em duas rotações idênticas. Crédito: Nieder et al., 2019.

Uma equipe internacional de astrônomos relata a detecção de pulsações de raios gama do pulsar de milissegundos (MSP) conhecido como PSR J0952-0607. A descoberta, disponível em um artigo publicado em 27 de maio na arXiv.org, esclarece mais sobre as propriedades deste pulsar e pode ser útil para melhorar nossa compreensão dos MSPs em geral. 

Os pulsares são estrelas de nêutrons rotativas altamente magnetizadas emitindo feixes de radiação eletromagnética. Os pulsares de rotação mais rápida, com períodos de rotação abaixo de 30 milissegundos, são conhecidos como pulsares de milissegundo. Supõe-se que os MSPs são formados em sistemas binários quando o componente inicialmente mais massivo se transforma em uma estrela de nêutrons que é então girada devido à acreção da matéria da estrela secundária.

Uma classe de pulsares binários extremos com estrelas companheiras semi-degeneradas é apelidada de "pulsares de aranha". Esses objetos são categorizados como "viúvas negras" se o companheiro tiver uma massa extremamente baixa (menos de 0,1 massa solar), enquanto se a estrela secundária for mais pesada, eles serão chamados de "redbacks".

Descoberta em 2017, a PSR J0952-0607 é uma dessas viúvas negras. É um rádio binário MSP com uma frequência de rotação de 707 Hz, o que o torna o pulsar conhecido de rotação mais rápida fora de um cluster globular. A estrela companheira no sistema tem uma massa de aproximadamente 0,02 massas solares e um período orbital de aproximadamente 6,42 horas.

O PSR J0952-0607 é muito fraco em raios gama e muitos dos seus parâmetros permanecem desconhecidos. É por isso que um grupo de astrônomos liderados por Lars Nieder, do Instituto Max Planck de Física Gravitacional, em Hannover, Alemanha, decidiu realizar uma pesquisa muito sensível de pulsações de raios gama nesse pulsar, baseada principalmente na análise de dados do Fermi da NASA. espaçonave.

Embora a investigação desafiadora exigisse uma nova técnica de busca e métodos de temporização com maior sensibilidade, ela terminou em sucesso. Além da detecção de pulsações de raios gama, o estudo determinou alguns dos parâmetros do pulsar com alta precisão.

"Usando uma técnica de busca de pulsação sensível e totalmente coerente , detectamos pulsações de raios gama do pulsar de rádio PSR J0952-0607 em uma pesquisa em torno dos parâmetros relatados por Bassa et al. (2017b)", escreveram os pesquisadores no artigo.

De acordo com o estudo, o perfil de pulso de raios gama do PSR J0952-0607 exibe dois picos separados por aproximadamente 0,2 rotações. Além disso, o atraso de fase entre o perfil de raios gama e de pulso de rádio parece estar em torno de 0,15. Esses dois valores são típicos para MSPs.

A pesquisa descobriu que a PSR J0952-0607 tem uma taxa de redução de aproximadamente menos de 4,6 zepneus por segundo. Isso faz com que seja o pulsar de rotação mais rápida para o qual esse parâmetro foi confiavelmente restrito.

Mais adiante, os astrônomos calcularam que a luminosidade do PSR J0952-0607 está em um nível de cerca de 64 decilhões erg / s. Eles também descobriram que a força de seu campo magnético de superfície é relativamente baixa, não superior a 82 milhões de G, o que a coloca entre os 10 mais baixos de todos os pulsares descobertos até o momento.

Apesar do esforço da equipe, alguns parâmetros da PSR J0952-0607 ainda são desconhecidos. Investigações posteriores desse pulsar usando o Fermi e também o rádio-telescópio Low-Frequency Array (LOFAR) poderiam ser muito úteis para resolver muitas das incertezas remanescentes.

Fonte: Phys.org