O pulsar PSR J0002 + 6216 foi ejetado a uma velocidade incrível por uma supernova
– Notícias de 2 de abril de 2019 –
Pulsares e supernovas estão ligados porque uma supernova pode dar origem a um pulsar. Quando algumas estrelas massivas chegam ao fim de sua vida, seu equilíbrio hidrostático é quebrado. As reações termonucleares que ocorrem em seu centro não podem mais compensar a enorme pressão gravitacional. O coração dessas estrelas acaba cedendo em uma fração de segundo. A onda de choque salta e expulsa as camadas externas da estrela. Esse fenômeno é chamado de supernova do colapso do núcleo.
Toda a massa da estrela não é vaporizada nessas gigantescas explosões. Supernovas dão origem a estrelas novas e muito densas que resultam diretamente do colapso gravitacional. São estrelas de nêutrons e, nos casos mais extremos, são buracos negros. Estrelas de nêutrons emitem radiação ao longo de seu eixo magnético. Como estão em rápida rotação, essa radiação pode, às vezes, varrer a Terra, dando a impressão de que essas estrelas estão piscando. Este fenômeno é chamado de pulsares.
Em uma foto que inclui observações em luz visível ou infravermelha e rádio, a grande bolha que ocupa o centro da foto é um remanescente de supernova, e a cauda que escapa desse pulsar é chamada de PSR J0002 + 6216. Ela foi criada pela supernova. . A ação acontece a 6500 anos-luz de casa, na constelação de Cassiopeia. O PSR J0002 + 6216 foi descoberto em 2017 e graças a uma iniciativa de ciência cidadã chamada Einstein @ Home. Esta iniciativa usa computadores das pessoas em todo o mundo para analisar dados do telescópio Fermi. Graças aos dados recolhidos pelo telescópio, uma equipe científica foi capaz de determinar a velocidade de expulsão do pulsar, o que é incrível.
A explosão da supernova impulsionou o PSR J0002 + 6216 para quase mil quilômetros por segundo. Para perceber as gigantescas energias que geraram essa velocidade, devemos lembrar que, apesar de seu pequeno tamanho, esse pulsar tem uma massa maior que o sol. Os astrônomos ainda não estão certos dos mecanismos que aceleraram o pulsar neste nível. Talvez uma assimetria durante o colapso da estrela tenha dado origem a uma região densa que sobreviveu tempo suficiente para desempenhar o papel de uma catapulta.
PSR J0002 + 6216 agora está indo tão rápido que passou pelo remanescente da supernova. De fato, ele é desacelerado por suas interações com o meio interestelar. Mas vai demorar mais para realmente desacelerar esta bola de canhão ultra-densa lançada a uma fração significativa da velocidade da luz. Em apenas dez mil anos, a PSR J0002 + 6216 viajou 53 anos-luz. Sua cauda longa sozinha mede 13 anos-luz. É devido às ondas de choque produzidas pelo pulsar enquanto cruza o meio interestelar.
Ao continuar as observações sobre ondas de rádio e raios-X, uma equipe de cientistas espera desvendar o mistério desse pulsar de alta velocidade. Esta é uma oportunidade para encontrar pistas valiosas sobre a física complexa que gera o colapso do coração de uma estrela. Enquanto isso, PSR J0002 + 6216 está saindo para deixar a galáxia.
Pulsares podem girar até 1500 revoluções por segundo
Durante sua vida, os pulsares diminuem. Os pulsares mais jovens podem ser muito rápidos. O registro é atualmente realizado pela PSR J1748-2446ad, que realiza mais de 700 rotações por segundo. Isso significa que no seu equador, o solo rola a um quarto da velocidade da luz. O limite teórico é provavelmente em torno de 1500 rotações por segundo. Além dessa velocidade de rotação, uma estrela de nêutrons explodia. A velocidade de rotação da maioria dos pulsares diminui durante a sua vida.
Mas quando eles estão perto de uma estrela, eles podem acelerar absorvendo sua matéria. Eles também absorvem o momento cinético. Este é o caso da PSR J1748-2446ad. Para acelerar tanto em tão pouco tempo, o pulsar provavelmente canibaliza a estrela muito rapidamente graças a este mecanismo. Pulsares que tinham uma rotação muito baixa podem acelerar quando cruzam uma estrela em seu caminho.
Planetas próximos aos pulsares poderiam, em teoria, acomodar a vida
Pode haver planetas ao redor dos pulsares. A questão de saber se os planetas em torno dos pulsares podem acomodar a vida ainda é debatida, mas isso não impede de fazer algumas suposições. No ano passado, dois pesquisadores europeus publicaram um estudo teórico sobre as condições necessárias em um planeta para permitir a vida perto de um pulsar. Para eles, a vida seria possível sob certas condições.
Primeiro, o planeta deve estar localizado a uma grande distância da estrela de nêutrons. Mesmo que tenha apenas algumas dezenas de quilômetros de diâmetro, ele deve estar localizado em pelo menos uma unidade astronômica. Mesmo a essa distância, o planeta deve ter massa suficiente para reter sua atmosfera, apesar do enorme bombardeio de radiação pulsar. E somente as super-Terras poderiam reivindicar a manutenção de sua atmosfera, que deveria ser cerca de um milhão de vezes mais densa que a nossa. Estaríamos, então, em condições aproximadamente semelhantes ao fundo do mar na Terra.
Nossa galáxia provavelmente contém centenas de milhares de pulsares e muito mais estrelas de nêutrons. Talvez para um desses sistemas, as condições necessárias para o surgimento da vida tenham sido atendidas.
Imagem por Óptica: NASA / HST / ASU / J. Hester et al. Raio-X: NASA / CXC / ASU / J. Hester et al. [Domínio público ou domínio público], via Wikimedia Commons
Fontes
