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Estrelas de nêutrons são restos compactados de estrelas massivas que se tornaram supernovas. Os astrônomos da WVU faziam parte de uma equipe de pesquisa que detectou a estrela de nêutrons mais massiva até hoje. Crédito: B. Saxton (NRAO / AUI / NSF)
Pesquisadores da West Virginia University ajudaram a descobrir a estrela de nêutrons mais massiva até o momento, uma descoberta descoberta pelo Telescópio Green Bank, no condado de Pocahontas.
A estrela de nêutrons, chamada J0740 + 6620, é um pulsar em rotação rápida que compõe 2,17 vezes a massa do sol (que é 333.000 vezes a massa da Terra) em uma esfera de apenas 20 a 30 quilômetros de diâmetro. Essa medida aproxima-se dos limites de quão grande e compacto um único objeto pode se tornar sem se esmagar em um buraco negro.
A estrela foi detectada aproximadamente 4.600 anos-luz da Terra. Um ano-luz é de cerca de seis trilhões de quilômetros.
Essas descobertas, do NANOGrav Physics Frontiers Center, financiado pela National Science Foundation, foram publicadas hoje (16 de setembro) na Nature Astronomy .
Os autores do artigo incluem Duncan Lorimer, professor de astronomia e reitor associado de pesquisa da Eberly College of Arts and Sciences; Eberly Distinguished Professor de Física e Astronomia Maura McLaughlin; Nate Garver-Daniels, administrador de sistemas no Departamento de Física e Astronomia; e pós-doutorandos e ex-alunos Harsha Blumer, Paul Brook, Pete Gentile, Megan Jones e Michael Lam.
A descoberta é um dos muitos resultados inesperados, disse McLaughlin, que surgiram durante observações de rotina realizadas como parte de uma busca por ondas gravitacionais.
"No Green Bank, estamos tentando detectar ondas gravitacionais de pulsares", disse ela. "Para fazer isso, precisamos observar muitos pulsares de milissegundos, que são estrelas de nêutrons em rotação rápida . Esta (a descoberta) não é um documento de detecção de ondas gravitacionais, mas um dos muitos resultados importantes que surgiram de nossas observações".
A massa do pulsar foi medida através de um fenômeno conhecido como "atraso de Shapiro". Em essência, a gravidade de uma estrela companheira da anã branca distorce o espaço ao seu redor, de acordo com a teoria geral da relatividade de Einstein. Isso faz com que os pulsos do pulsar viajem um pouco mais longe, enquanto viajam pelo espaço-tempo distorcido em torno da anã branca. Esse atraso indica a massa da anã branca, que por sua vez fornece uma medida de massa da estrela de nêutrons.
Estrelas de nêutrons são restos compactados de estrelas massivas que se tornaram supernovas. Eles são criados quando estrelas gigantes morrem em supernovas e seus núcleos colapsam, com os prótons e elétrons derretendo um no outro para formar nêutrons.
Para visualizar a massa da estrela de nêutrons descoberta, um único cubo de açúcar com material de estrela de nêutron pesaria 100 milhões de toneladas aqui na Terra, ou aproximadamente o mesmo que toda a população humana.
Enquanto astrônomos e físicos estudam esses objetos há décadas, muitos mistérios permanecem sobre a natureza de seus interiores: os nêutrons esmagados se tornam "superfluidos" e fluem livremente? Eles se decompõem em uma sopa de quarks subatômicos ou outras partículas exóticas? Qual é o ponto de inflexão quando a gravidade vence a matéria e forma um buraco negro?
"Essas estrelas são muito exóticas", disse McLaughlin. "Não sabemos do que eles são feitos e uma pergunta realmente importante é: 'Qual a massa que você consegue fazer com uma dessas estrelas ?' Isso tem implicações para materiais muito exóticos que simplesmente não podemos criar em um laboratório na Terra ".
Os pulsares recebem esse nome por causa dos raios duplos de ondas de rádio que emitem de seus polos magnéticos. Esses feixes varrem o espaço de maneira semelhante a um farol. Alguns giram centenas de vezes a cada segundo.
Como os pulsares giram com velocidade e regularidade fenomenais, os astrônomos podem usá-los como o equivalente cósmico dos relógios atômicos. Tal cronometragem precisa ajuda os astrônomos a estudar a natureza do espaço-tempo, medir as massas de objetos estelares e melhorar sua compreensão da relatividade geral.
Explorar mais
Informações da revista: Nature Astronomy
Fornecido por West Virginia University
Mais informações: Shapiro relativístico atrasa as medições de um pulsar extremamente massivo de milissegundos, Nature Astronomy (2019). DOI: 10.1038 / s41550-019-0880-2 , https://nature.com/articles/s41550-019-0880-2
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Hélio R.M. Cabral
(Economista, Escritor e Divulgador de conteúdos da
Astronomia, Astrofísica, Astrobiologia e Climatologia).
Membro da Society for
Science and the Public (SSP) e assinante de conteúdos científicos da NASA
(National Aeronautics and Space Administration) e ESA (European Space Agency).
Participa
do projeto S`Cool Ground Observation (Observações de Nuvens) que é integrado ao
Projeto CERES (Clouds and Earth´s Radiant Energy System) administrado pela
NASA. A partir de 2019, tornou-se membro da Sociedade Astronômica
Brasileira (SAB), como astrônomo amador.
Participa também do projeto The Globe Program / NASA
Globe Cloud, um Programa de Ciência e Educação Worldwide, que também tem o
objetivo de monitorar o Clima em toda a Terra. Este projeto é patrocinado pela
NASA e National Science Fundation (NSF), e apoiado pela National Oceanic and Atmospheric
Administration (NOAA) e U.S Department of State.
e-mail: heliocabral@coseno.com.br
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