Esta estrela explodiu tão difícil que cedeu o núcleo a chicotado em toda a galáxia

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Esta estrela explodiu tão difícil, que cedeu o núcleo a
chicotado em toda a galáxia
 A
passagem de um pulsar acelerado. (Motta et al., arXiv, 2023)
Astrônomos que estudam os buracos negros encontraram por acaso outra raridade: uma estrela morta
se afastando de sua supernova de nascimento, deixando um rastro de emissão de rádio semelhante a
um cometa em seu rastro.
Chamada de PSR J1914 + 1054g, a estrela é apenas a quarta conhecida de seu tipo: um pulsar de rádio
chutado em alta velocidade através do espaço, para o qual os astrônomos observaram não apenas o
pulsar, mas a trilha por trás dele conhecido como uma nebulosa de arco e o remanescente de supernova
do qual foi chutado.
Uma equipe de cientistas liderada pela astrofísica Sara Elisa Motta, do Observatório Astronômico Brera,
na Itália, e pela Universidade de Oxford, no Reino Unido, nomeou a nebulosa Mini Mouse.
A morte de uma estrela massiva é um caso bastante violento. Quando eles ficam sem combustível, a
fusão que fornece a pressão externa que suporta a estrela contra a pressão interna da gravidade de
repente cai, e as coisas ficam confusas.
A estrela sobe, expelindo suas entranhas em todos os lugares, enquanto o núcleo colapsa sob a
gravidade em uma estrela de nêutrons ultradense até 2,16 vezes a massa do Sol, embalada em uma
esfera de apenas 20 quilômetros (12 milhas) de diâmetro.
Em muitos casos, esses remanescentes estelares podem ser encontrados sentados abrigados na
nebulosa criada por seus restos explodidos. Mas se a explosão da supernova for desequilibrada, a
distribuição de energia desigual pode encontrar a estrela de nêutrons através do espaço em altas
velocidades, ampliando a galáxia.
https://www.sciencealert.com/black-holes
https://www.sciencealert.com/pulsar
https://en.wikipedia.org/wiki/Bow_shock
https://www.sciencealert.com/neutron-stars
https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/aaa401
https://www.sciencealert.com/pulsars-have-been-spitting-out-pulses-hundreds-of-times-stronger-than-we-thought
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Mas um conjunto especial de circunstâncias é necessário para produzir uma nebulosa como o Mini
Mouse.
Primeiro, a estrela de nêutrons tem que ser um pulsar – que está girando em altas velocidades, assim
chamado porque “pulsa” como um farol cósmico como feixes de radiação que brota de seus pólos,
guiados e acelerados por poderosos campos magnéticos.
Esses campos magnéticos também aceleram as partículas carregadas em um vento furioso que gira em
torno do pulsar, às vezes interagindo com o meio interestelar circundante para gerar uma nebulosa de
vento pulsar.
Mas se esse pulsar recebe um chute na natal por uma supernova desigual, um choque de arco se forma
na direção da viagem, redirecionando e canalizando o vento pulsar atrás do pulsar, como a cauda de um
cometa. Isso é conhecido como uma nebulosa de arco-choque de arco, visível como um brilho de luz.
Motta e seus colegas estavam usando o radiotelescópio MeerKAT na África do Sul para estudar uma
estrela binária chamada GRS 1915 + 105. Compostos por um buraco negro e uma estrela normal, eles
notaram algo peculiar sobre essa estrela binária: uma mancha de luz atravessando seu campo de visão
parecendo surpreendentemente semelhante a uma nebulosa de choque de arco de pulsar descoberta
em 1987 chamada Mouse.
Imagem anotada destacando a nebulosa do arco e o remanescente de supernova, com uma
visão mais próxima da nebulosa no canto superior esquerdo. (Motta et al., arXiv, 2023)
Uma pesquisa através de dados coletados pela pesquisa FAST Galactic Plane Pulsar Snapshot (GPPS)
revelou um pulsar recém-descoberto com um período de rotação de 138 milissegundos que parecia
estar posicionado na frente desta faixa. Observações de acompanhamento realizadas pela equipe
revelaram que J1914 é colocado exatamente na cabeça da nebulosa.
Os dados de rádio MeerKAT também revelaram uma forma circular fraca muito atrás do pulsar e sua
cauda, com a trajetória parecendo traçar até o seu centro. Os pesquisadores identificaram como o
remanescente da supernova que deu origem ao pulsar J1914.
https://www.sciencealert.com/the-highest-energy-photons-ever-have-been-detected-coming-from-the-crab-nebula
https://www.aanda.org/articles/aa/abs/2001/33/aa1507/aa1507.html
https://www.aanda.org/articles/aa/abs/2001/33/aa1507/aa1507.html
https://en.wikipedia.org/wiki/GRS_1915%2B105
https://www.sciencealert.com/black-holes
https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/aac6e0
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O comprimento da cauda, a equipe descobriu, é de cerca de 40 anos-luz, e o raio do remanescente de
supernova é de cerca de 43 anos-luz. Eles também determinaram que já se passaram cerca de 82.000
anos desde que o pulsar nasceu (ou seja, a supernova ocorreu); rastreamento de volta para o centro da
nebulosa, que coloca a velocidade de J1914 em uma supersônica 320 a 360 quilômetros por segundo
(200 a 225 milhas por segundo).
Isso está longe de ser a estrela descontrolada mais rápida que já vimos, e não é suficiente para alcançar
a velocidade de fuga da Via Láctea, mas é um clipe bastante impressionante. E, como os pesquisadores
observaram, apenas três outros pulsares foram identificados com as mesmas características.
A descoberta, disseram os pesquisadores, ajudará os astrônomos a entender melhor os pulsares e seus
ventos, explosões de supernovas, o meio interestelar local, partículas de alta velocidade e choques
gerados pelo vento. Além disso, representa o potencial do MeerKAT em descobrir esses objetos até
então raros.
“Graças à detecção de estruturas semelhantes ao Mouse e Mini Mouse”, escrevem eles.
“O MeerKAT ajudará a revelar mais pulsares de rádio jovens, o que aumentará a população ainda
pequena de tais objetos, que deve contar milhares de membros em nossa galáxia.”
A pesquisa foi aceita para publicação nos Avisos Mensais da Royal Astronomical Society e está
disponível no servidor de pré-impressão arXiv.
https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/aad55b
https://www.sciencealert.com/pulsar
https://arxiv.org/abs/2305.06130
https://arxiv.org/abs/2305.06130