Pulsares de milissegundos são estrelas de nêutrons , a estrela mais compacta conhecida, que gira até 700 vezes por segundo. Esta é a primeira descoberta de pulsar usando as antenas MeerKAT e vem do trabalho sinérgico de duas colaborações internacionais, TRAPUM e MeerTIME, com as descobertas detalhadas em Avisos Mensais do artigo da Royal Astronomical Society publicado hoje.
Os pulsares de milissegundos são estrelas extremamente compactas compostas principalmente de nêutrons e estão entre os objetos mais extremos do universo: eles acumulam centenas de milhares de vezes a massa da Terra em uma esfera com um diâmetro de cerca de 24 km; e giram a uma taxa de centenas de rotações por segundo. Eles emitem um feixe de ondas de rádio que são detectadas pelo observador a cada rotação, como um farol. A formação desses objetos é altamente intensificada nos ambientes ricos em estrelas nos centros dos aglomerados globulares.
"É realmente emocionante ver o potencial para encontrar um grande número de novos pulsares de milissegundos em aglomerados globulares usando o excelente telescópio MeerKAT ." diz o professor Ben Stappers, da Universidade de Manchester e co-PI do projeto TRAPUM. "É também uma prévia do que será possível com o telescópio Square Kilometer Array, do qual o MeerKAT é um dos precursores".
O autor principal, Alessandro Ridolfi, pesquisador de pós-doutorado do INAF e MPIfR disse: "Direcionamos as antenas MeerKAT para nove aglomerados globulares e descobrimos novos pulsares em seis deles." Cinco desses novos pulsares orbitam em torno de outra estrela, e um deles, denominado PSR J1823-3021G, é particularmente interessante: "Por causa de sua órbita altamente elíptica e companheiro maciço, este sistema é provavelmente o resultado de uma troca de parceiros: um 'encontro próximo': o parceiro original foi expulso e substituído por uma nova estrela companheira", continua Ridolfi.
Tasha Gautam, pesquisadora doutoral do MPIfR em Bonn e co-autora do artigo, explica: "Este pulsar em particular pode ter uma massa alta, mais de duas vezes a massa do sol, ou pode ser o primeiro sistema confirmado formado por um pulsar de milissegundo e uma estrela de nêutrons. Se confirmado por observações adicionais atuais, isso tornaria este pulsar de milissegundo um laboratório formidável para estudar física fundamental".
Os oito novos pulsares são apenas a ponta do iceberg: as observações que levaram à sua descoberta usaram apenas cerca de 40 das antenas MeerKAT 64 e focaram apenas nas regiões centrais dos aglomerados globulares.
A colaboração TRAPUM (TRAnsients e PUlsars com MeerKAT) é uma das várias Large Survey Proposals (LSP) aprovadas para usar o telescópio MeerKAT. É co-liderado pelo Professor Stappers da Universidade de Manchester e pelo Professor Kramer (MPIfR / UoM). TRAPUM irá pesquisar o céu por pulsares e transientes usando a sensibilidade extremamente alta do MeerKAT. Um dos lugares que eles pesquisarão são os Clusters Globulares. Este resultado foi obtido em colaboração com MeerTIME, outro MeerKAT LSP, e usou sua infraestrutura para capturar os dados.
Este trabalho também serviu como um teste para a colaboração TRAPUM para melhor planejar o levantamento de pulsos de aglomerados globulares de pleno direito , que está atualmente em andamento e que faz uso de todos os 64 pratos atuais (assim, ganhando ainda mais em sensibilidade). A pesquisa ampliará a pesquisa para muitos mais aglomerados globulares e também pesquisará suas regiões externas.
Operado pela SARAO, o MeerKAT é o maior radiotelescópio do hemisfério sul e um dos dois instrumentos precursores do Observatório SKA na África do Sul. Localizado no deserto de Karoo, o radiotelescópio será expandido em breve com mais 20 antenas, elevando o número total de antenas para 84 e tornando-se "MeerKAT +". Posteriormente, este será gradualmente integrado à primeira fase do projeto SKAO, cuja construção começará em breve e continuará até 2027. As primeiras observações científicas do MeerKAT + podem começar já em 2023, durante as fases de teste do telescópio.
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