O pulsar de rádio PSR B1259-63. Crédito da imagem: ESA Clique para ampliar
Os astrónomos da ESA testemunharam algo muito invulgar; um pulsar colidindo com um anel de gás ao redor de uma estrela companheira. Essa estrela companheira é várias vezes mais massiva que o nosso próprio Sol e gira tão rapidamente que constantemente lança material em um anel de gás. O pulsar atravessa este anel duas vezes durante sua órbita elíptica de 3,4 anos
Os astrônomos testemunharam um evento nunca visto antes em observações da sonda XMM-Newton da ESA - uma colisão entre um pulsar e um anel de gás em torno de uma estrela vizinha.
A rara passagem, que levou o pulsar a entrar e atravessar esse anel, iluminou o céu em raios gama e X.
Ele revelou uma nova e notável visão sobre a origem e o conteúdo dos 'ventos pulsares', que tem sido um mistério de longa data. Os cientistas descreveram o evento como uma versão natural, mas "ampliada", da conhecida colisão de satélites Deep Impact com o cometa Tempel 1.
Sua análise final é baseada em uma nova observação da XMM-Newton e em uma infinidade de dados arquivados que levarão a uma melhor compreensão do que impulsiona as conhecidas 'nebulosas pulsares', como os coloridos pulsares Caranguejo e Vela.
"Apesar das inúmeras observações, a física dos ventos pulsares permaneceu um enigma", disse a autora Masha Chernyakova, do Centro de Dados de Ciência Integral, Versoix, Suíça.
“Aqui tivemos a rara oportunidade de ver o vento pulsar colidindo com o vento estelar. É análogo quebrar algo aberto para ver o que está dentro. "
Um pulsar é um núcleo em rotação rápida de uma estrela em colapso que já foi 10 a 25 vezes mais massiva que o nosso Sol. O núcleo denso contém cerca de uma massa solar compactada em uma esfera de cerca de 20 quilômetros de diâmetro.
O pulsar nesta observação, chamado PSR B1259-63, é um pulsar de rádio, o que significa que na maioria das vezes emite apenas ondas de rádio. O sistema binário está na direção geral de Southern Cross, a cerca de 5000 anos-luz de distância.
O vento pulsar compreende material arremessado para longe do pulsar. Há um debate em andamento sobre a energia dos ventos e se esses ventos consistem em prótons ou elétrons. O que a equipe de Chernyakova descobriu, embora seja surpreendente, está intimamente ligado a outras observações recentes.
A equipe observou o PSR B1259-63 orbitando uma estrela de 'Be' chamada SS 2883, que é brilhante e visível para astrônomos amadores. As estrelas 'Be', assim nomeadas por causa de certas características espectrais, tendem a ser algumas vezes mais massivas que o nosso Sol e giram em velocidades surpreendentes.
Eles giram tão rápido que sua região equatorial incha e se tornam esferas achatadas. O gás é constantemente jogado para fora dessa estrela e se estabelece em um anel equatorial ao redor da estrela, com uma aparência um pouco semelhante ao planeta Saturno e seus anéis.
O pulsar mergulha no anel da estrela Be duas vezes durante sua órbita elíptica de 3,4 anos; mas os mergulhos estão separados apenas por alguns meses, antes e depois do 'periastron', o ponto em que os dois objetos em órbita estão mais próximos um do outro. É durante os mergulhos que os raios X e os raios gama são emitidos, e o XMM-Newton detecta os raios X.
"Na maior parte da órbita de 3,4 anos, as duas fontes são relativamente fracas em raios-X e não é possível identificar características no vento pulsar", disse o co-autor Andrii Neronov. "À medida que os dois objetos se aproximam, faíscas começam a voar."
Os novos dados XMM-Newton foram coletados quase simultaneamente com uma observação HESS. O HESS, o Sistema Estereoscópico de Alta Energia, é um novo telescópio de raios gama terrestre na Namíbia.
Anunciada no ano passado, a observação do HESS foi intrigante, pois a emissão de raios gama caiu ao mínimo no periastron e tinha dois máximos, imediatamente antes e depois do periastron, o oposto do que os cientistas estavam esperando.
A observação XMM-Newton apóia a observação HESS, mostrando como os máximos foram gerados pelo duplo mergulho no anel da estrela Be. Ao combinar essas duas observações com as observações de rádio do último evento de periastron, os cientistas agora têm uma imagem completa desse sistema.
Ao rastrear a ascensão e queda de raios X e raios gama dia após dia, à medida que o pulsar cavava o disco da estrela Be, os cientistas puderam concluir que o vento dos elétrons em um nível de energia de 10 a 100 MeV é responsável pelos raios X observados. raio de luz. (1 MeV representa um milhão de elétron-volts.)
Embora 10-100 MeV seja energético, isso é cerca de 1000 vezes menor que o nível de energia esperado de 100 TeV. Ainda mais intrigante é a emissão de raios gama multi-TeV, que, embora certamente emane dos elétrons eólicos de 10 a 100 TeV, parece ser produzida de maneira diferente da maneira como se pensava antes.
"O único fato claro no momento é que este é o sistema pulsar para observar se queremos entender os ventos pulsares", disse Chernyakova.
“Nunca vimos vento pulsar com tantos detalhes. Continuamos com modelos teóricos agora. Temos uma boa explicação do comportamento do rádio para o TeV-gama desse sistema engraçado, mas ele ainda está em construção. ”
Fonte original: ESA Portal
