Astrônomos Observam Atentamente um Pulsar

O pulsar de viúva negra B1957 + 20 é visto passando por trás de sua companheira anã marrom (em primeiro plano) nessa concepção artística. A anã marrom arrasta uma trilha de gás, como um cometa, que aumenta a emissão do pulsar e permite que os astrônomos estudem regiões próximas ao pequeno remanescente estelar.

Pulsares são estrelas de nêutrons que possuem um campo magnético forte, emitindo radiação eletromagnética direcionada em um cone em volta dos polos magnéticos, como um farol, que varrem o Cosmos à medida que giram. Quando um observador - no nosso caso, a Terra - está alinhado com esses feixes, recebemos um “blip” de rádio do pulsar cada vez que seu polo gira em nosso campo de visão. Esses faróis cósmicos podem servir como relógios extremamente precisos e, como testes recentes determinaram, excelentes ferramentas de navegação.
Mas esses objetos exóticos ainda permanecem misteriosos. Composta inteiramente de nêutrons sustentados pelo princípio da mecânica quântica, de que essas partículas não podem ser mais comprimidas, as estrelas de nêutrons são minúsculas em comparação não apenas com a estrela média, mas também com um pequeno planeta. Contendo cerca de 1,4 massas solares, esses cadáveres estelares não são maiores do que a ilha de Manhattan, por exemplo.
Agora, uma equipe de astrônomos observou um desses objetos extremos em detalhes sem precedentes, avistando duas regiões de radiação a apenas 20 quilômetros de distância em torno de uma estrela de nêutrons a 6.500 anos-luz de distância.
A observação tornou-se possível por causa de um sistema particular em exame, que contém o pulsar B1957 + 20 e uma estrela anã marrom. O B1957 + 20 é um pulsar de "viúva negra", que rouba gás do seu companheiro estelar (neste caso, subestelar), destruindo-o no final, tal como uma aranha viúva negra devora o seu parceiro. Ele gira mais de 600 vezes por segundo, e estudos anteriores indicam que pode ser um dos pulsares mais massivos já descobertos.
Neste sistema em particular, a anã marrom, que tem apenas cerca de um terço do diâmetro do nosso sol, segue uma trilha de gás como um cometa enquanto orbita o B1957 + 20 a apenas 5 vezes a distância entre a Lua e a Terra. Foi esse gás que possibilitou a observação: "O gás está agindo como uma lente de aumento bem na frente do pulsar", disse Main. "Estamos essencialmente olhando para o pulsar através de um amplificador natural que periodicamente nos permite ver as duas regiões (de radiação) separadamente.". Estas duas regiões estão associadas a dois "pontos quentes" na superfície do pulsar, que por sua vez estão associados com seus intensos feixes em forma de farol.
O sistema é um exemplo de "lente de plasma", em que as lentes gravitacionais ocorrem em uma área preenchida com plasma (neste caso, o gás que sai da anã marrom). Esta lente de plasma ampliou parte da emissão de rádio do pulsar por um fator de 70 a 80, aumentando maciçamente a capacidade dos astrônomos de observar essas pequenas regiões próximas. B1957 + 20 e sua companheira anã marrom orbitam-se a cada 9,2 horas, tornando relativamente fácil observar múltiplos eventos de lente toda vez que a trilha de plasma e o pulsar se alinham do nosso ponto de vista, para que a equipe possa construir uma imagem clara do sistema.
Esse trabalho não apenas oferece uma visão de perto de um sistema extremamente interessante, como também pode lançar luz sobre um dos tópicos mais importantes da astronomia: explosões de rádio rápidas (FRBs, na sigla em inglês). "Muitas propriedades observadas de FRBs poderiam ser explicadas se elas estiverem sendo amplificadas por lentes de plasma", disse Main. "As propriedades dos pulsos amplificados que detectamos em nosso estudo mostram uma notável semelhança com as rajadas repetidas da FRB 121102 (FRB repetida), sugerindo que a FRB repetida pode ser captada por plasma em sua galáxia hospedeira".

Fonte: Astronomy Magazine