Minúscula estrela libera feixe gigantesco de matéria e antimatéria
Esta imagem do Observatório de
Raios-X Chandra da NASA e de telescópios
ópticos terrestres mostra um feixe extremamente longo, ou filamento, de matéria
e antimatéria que se estende de um
pulsar relativamente pequeno , conforme relatado em nosso último comunicado de imprensa . Com sua
tremenda escala, esse feixe pode ajudar a explicar o número surpreendentemente
grande de pósitrons , as contrapartes de
antimatéria dos elétrons , que os
cientistas detectaram em toda a Via Láctea.
O painel à esquerda mostra cerca de um terço do comprimento do feixe do
pulsar conhecido como PSR J2030+4415 (J2030 abreviado), localizado a cerca de
1.600 anos-luz da Terra. J2030 é um objeto denso do tamanho de uma cidade que
se formou a partir do colapso de uma estrela massiva e atualmente gira cerca de
três vezes por segundo. Raios-X do Chandra (azul) mostram onde as partículas
que fluem do pulsar ao longo das linhas do campo magnético estão se movendo a
cerca de um terço da velocidade da luz .
Uma visão de perto do pulsar no painel direito mostra os raios-X
criados por partículas voando ao redor do próprio pulsar. À medida que o pulsar
se move pelo espaço a cerca de um milhão de milhas por hora, algumas dessas
partículas escapam e criam o filamento longo. Em ambos os painéis, a luz
ópticadados do telescópio Gemini em Mauna Kea, no Havaí, foram usados e
aparecem em vermelho, marrom e preto. O comprimento total do filamento é
mostrado em uma imagem separada .
A grande maioria do Universo consiste em matéria comum em vez de
antimatéria . Os cientistas, no entanto, continuam a encontrar evidências de um
número relativamente grande de pósitrons em detectores na Terra, o que leva à
pergunta: quais são as possíveis fontes dessa antimatéria? Os pesquisadores do
novo estudo Chandra de J2030 pensam que pulsares como esse podem ser uma
resposta. A combinação de dois extremos – rotação rápida e campos magnéticos
altos de pulsares – levam à aceleração de partículas e radiação de alta energia
que cria pares de elétrons e pósitrons. (O processo usual de conversão de massa
em energia, notoriamente determinado pela equação E = mc 2 de Einstein, é
invertido e a energia é convertida em massa.)
Os pulsares geram ventos de partículas carregadas que geralmente estão
confinadas em seus poderosos campos magnéticos . O pulsar está viajando pelo
espaço interestelar a cerca de meio milhão de milhas por hora, com o vento
atrás dele. Um choque de gás na proa se move na frente do pulsar, semelhante ao
acúmulo de água na frente de um barco em movimento. No entanto, cerca de 20 a
30 anos atrás, o movimento do choque do arco parece ter parado e o pulsar o
alcançou.
A colisão que se seguiu provavelmente desencadeou um vazamento de
partículas, onde o campo magnético do vento pulsar se ligou ao campo magnético
interestelar. Como resultado, os elétrons e pósitrons de alta energia podem ter
esguichado através de um "bico" formado pela conexão com a Galáxia.
Anteriormente, os astrônomos observaram grandes halos em torno de
pulsares próximos na luz de raios gama que implicam que pósitrons energéticos
geralmente têm dificuldade em vazar para a Galáxia. Isso minou a ideia de que
os pulsares explicam o excesso de pósitrons que os cientistas detectam. No
entanto, filamentos de pulsares que foram descobertos recentemente, como J2030,
mostram que as partículas realmente podem escapar para o espaço interestelar e,
eventualmente, chegar à Terra.
Um artigo descrevendo esses resultados, de autoria de Martjin de Vries
e Roger Romani, da Universidade de Stanford, será publicado no The
Astrophysical Journal e está disponível online . O Marshall Space Flight Center
da NASA gerencia o programa Chandra. O Chandra X-ray Center do Smithsonian
Astrophysical Observatory controla as operações científicas de Cambridge,
Massachusetts, e as operações de voo de Burlington, Massachusetts.
Fonte: NASA
Comentários
Postar um comentário
Se você achou interessante essa postagem deixe seu comentario!