Crédito da imagem: NSF
Os astrônomos usaram a precisão do Very Long Baseline Array (VLBA) da National Science Foundation para identificar a distância de um pulsar. O objeto, chamado PSR B0656 + 14, foi pensado anteriormente a até 2.500 anos-luz de distância, mas estava no mesmo local no céu que um remanescente de supernova que fica a apenas 1.000 anos-luz de distância. Isso foi considerado uma coincidência, mas a nova medição do VLBA fixa o pulsar a 950 anos-luz de distância; a mesma distância do remanescente - ambos foram criados pela mesma explosão de supernova.
Localização, localização e localização. O velho ditado imobiliário sobre o que é realmente importante se mostrou aplicável à astrofísica, pois os astrônomos usaram a "visão" de rádio da VLBA (Very Long Baseline Array) da National Science Foundation para identificar a distância de um pulsar. Sua medição precisa da distância resolveu uma disputa sobre o local de nascimento do pulsar, permitiu que os astrônomos determinassem o tamanho de sua estrela de nêutrons e possivelmente resolvessem um mistério sobre os raios cósmicos.
"Obter uma distância precisa desse pulsar nos deu uma verdadeira pechincha", disse Walter Brisken, do Observatório Nacional de Radioastronomia (NRAO) em Socorro, NM.
O pulsar, chamado PSR B0656 + 14, está na constelação de Gêmeos e parece estar próximo ao centro de um remanescente circular de supernova que atravessa Gêmeos e sua constelação vizinha, Monoceros, e é chamado de Anel Monogem. Como os pulsares são superdensos, estrelas giratórias de nêutrons que sobram quando uma estrela massiva explode como supernova, era lógico supor que o Anel Monogem, a concha de detritos de uma explosão de supernova, era o remanescente da explosão que criou o pulsar.
No entanto, os astrônomos que usavam métodos indiretos para determinar a distância do pulsar concluíram que estavam a aproximadamente 2500 anos-luz da Terra. Por outro lado, o remanescente da supernova foi determinado como sendo apenas cerca de 1000 anos-luz da Terra. Parecia improvável que os dois fossem parentes, mas apareciam nas proximidades no céu apenas por uma justaposição casual.
Brisken e seus colegas usaram o VLBA para fazer medições precisas da posição do céu do PSR B0656 + 14 de 2000 a 2002. Eles foram capazes de detectar o pequeno deslocamento na posição aparente do objeto quando vistos de lados opostos da órbita da Terra ao redor do Sol. Esse efeito, chamado paralaxe, fornece uma medida direta da distância.
"Nossas medidas mostraram que o pulsar está a cerca de 950 anos-luz da Terra, essencialmente a mesma distância que o remanescente da supernova", disse Steve Thorsett, da Universidade da Califórnia em Santa Cruz. "Isso significa que os dois quase certamente foram criados pela mesma explosão de supernova", acrescentou.
Com esse problema resolvido. os astrônomos passaram a estudar a própria estrela de nêutrons do pulsar. Usando uma variedade de dados de diferentes telescópios e armados com a nova medição de distância, eles determinaram que a estrela de nêutrons tem entre 25 e 40 quilômetros de diâmetro. Em um tamanho tão pequeno, compacta uma massa aproximadamente igual à do Sol.
O próximo resultado do aprendizado da distância real do pulsar foi fornecer uma possível resposta a uma pergunta de longa data sobre os raios cósmicos. Os raios cósmicos são partículas subatômicas ou núcleos atômicos acelerados quase à velocidade da luz. Pensa-se que as ondas de choque nos remanescentes de supernovas sejam responsáveis por acelerar muitas dessas partículas.
Os cientistas podem medir a energia dos raios cósmicos e notaram um excesso desses raios em uma faixa de energia específica. Alguns pesquisadores sugeriram que o excesso poderia vir de um único remanescente de supernova a cerca de 1000 anos-luz de distância, cuja explosão de supernova ocorreu há cerca de 100.000 anos atrás. A principal dificuldade com essa sugestão foi que não havia candidato aceito para essa fonte.
"Nossa medida agora coloca o PSR B0656 + 14 e o anel monogem exatamente no lugar certo e na idade certa para ser a fonte desse excesso de raios cósmicos", disse Brisken.
Com a capacidade do VLBA, um dos telescópios do NRAO, de fazer medições de posição extremamente precisas, os astrônomos esperam melhorar ainda mais a precisão de sua determinação de distância.
"Este pulsar está se tornando um laboratório fascinante para o estudo da astrofísica e da física nuclear", disse Thorsett.
Além de Brisken e Thorsett, a equipe de astrônomos inclui Aaron Golden da Universidade Nacional da Irlanda, Robert Benjamin da Universidade de Wisconsin e Miller Goss da NRAO. Os cientistas estão relatando seus resultados em trabalhos publicados no Astrophysical Journal Letters em agosto.
O VLBA é um sistema em todo o continente de dez antenas de radiotelescópio, variando do Havaí no oeste às Ilhas Virgens Americanas no leste, fornecendo o maior poder de resolução ou capacidade de ver detalhes finos em astronomia. Dedicado em 1993, o VLBA é operado a partir do Centro de Operações de Matrizes da NRAO em Socorro, Novo México.
O Observatório Nacional de Radioastronomia é uma instalação da National Science Foundation, operada sob acordo de cooperação da Associated Universities, Inc.
Fonte original: Comunicado de imprensa da NRAO
