JATOS DE ESTRELAS DE NÊUTRONS DERRUBAM TEORIA

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A impressão de um artista da forte estrela de nêutrons do campo magnético em Swift J0243.6 + 6124 lançando um jato. Durante o evento de explosão brilhante em que foi descoberto pela primeira vez, a estrela de nêutrons em Swift J0243.6 + 6124 estava se formando em uma taxa muito alta, produzindo copiosa emissão de raios X das partes internas do disco de acreção. Ao mesmo tempo, a equipe detectou a emissão de rádio com um radiotelescópio sensível, o Array Very Large Array dos EUA. Estudando como essa emissão de rádio mudou com os raios X, podemos deduzir que ela veio de feixes de material de movimento rápido e estreitamente focalizados, conhecidos como jatos, vistos aqui se afastando dos pólos magnéticos de estrela de nêutrons. Crédito: ICRAR / University of Amsterdam.

Astrônomos detectaram jatos de rádio emitidos por uma estrela de nêutrons com um forte campo magnético – algo não previsto pela teoria atual, de acordo com um novo estudo publicado na revista Nature.

A equipe, liderada por pesquisadores da Universidade de Amsterdã, observou o objeto conhecido como Swift J0243.6 + 6124 usando o radiotelescópio Karl G. Jansky Very Large Array no Novo México e o telescópio espacial Swift da NASA.

“As estrelas de nêutrons são cadáveres estelares”, disse o co-autor do estudo, Professor Associado James Miller-Jones, do Núcleo da International University for Radio Astronomy Research (ICRAR) da Curtin University.

“Eles são formados quando uma estrela massiva fica sem combustível e sofre uma supernova, com as partes centrais da estrela desmoronando sob sua própria gravidade.

“Esse colapso faz com que o campo magnético da estrela aumente em força para vários trilhões de vezes o do nosso próprio sol, que então enfraquece gradualmente ao longo de centenas de milhares de anos.”

Universidade de Amesterdão Ph.D. O estudante Jakob van den Eijnden, que liderou a pesquisa, disse que estrelas de nêutrons e buracos negros são às vezes encontrados em órbita de uma estrela “companheira” nas proximidades. “O gás da estrela companheira alimenta a estrela de nêutrons ou o buraco negro e produz exibições espetaculares quando parte do material é expelido em jatos poderosos que viajam perto da velocidade da luz”, disse ele.

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A impressão de um artista sobre a estrela de nêutrons em Swift J0243.6 + 6124. A estrela de nêutrons tem um campo magnético muito forte que impede que o disco de acreção chegue até a superfície da estrela de nêutrons. Parte do gás no disco é canalizado ao longo das linhas do campo magnético para os pólos magnéticos da estrela de nêutrons, dando origem à emissão de raios X que vemos como breves e regulares pulsos de raios-X à medida que a estrela gira a cada 10 segundos.Crédito: ICRAR / University of Amsterdam.

Os astrônomos já sabem sobre jatos há décadas, mas até agora só tinham observado jatos provenientes de estrelas de nêutrons com campos magnéticos muito mais fracos. A crença prevalecente era a de que um campo magnético suficientemente forte evita que o material se aproxime o suficiente de uma estrela de nêutrons para formar jatos.

“Buracos negros foram considerados os reis indiscutíveis do lançamento de jatos poderosos, mesmo quando se alimentam apenas de uma pequena quantidade de material de sua estrela companheira”, disse Van den Eijnden.

“Os jatos fracos pertencentes a estrelas de nêutrons só ficam brilhantes o suficiente para ver quando a estrela está consumindo gás de seu companheiro a uma taxa muito alta. O campo magnético da estrela de nêutrons que estudamos é cerca de 10 trilhões de vezes mais forte do que o nosso próprio Sol, então, pela primeira vez, observamos um jato vindo de uma estrela de nêutrons com um campo magnético muito forte. A descoberta revela uma nova classe de fontes produtoras de jet para nós estudarmos”, disse ele.

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A impressão artística do sistema binário Swift J0243.6 + 6124. Um sistema binário com uma estrela de nêutrons em uma órbita de 27 dias e uma estrela doadora mais massiva e de rotação rápida. A rápida rotação da estrela doadora libera um disco de material ao redor do equador estelar. À medida que a estrela de nêutrons passa pelo disco durante sua órbita, ela capta um pouco desse fluxo de saída, que então espirala em direção à estrela de nêutrons em um disco de acreção. Crédito: ICRAR / University of Amsterdam.

Astrônomos ao redor do mundo estudam jatos para entender melhor o que os causa e quanta energia eles liberam para o espaço.

“Os jatos desempenham um papel realmente importante no retorno das enormes quantidades de energia gravitacional extraídas por estrelas de nêutrons e buracos negros de volta ao ambiente”, disse o professor associado Miller-Jones.

“Encontrar jatos de uma estrela de nêutrons com um forte campo magnético vai contra o que esperávamos, e mostra que ainda há muito que ainda não sabemos sobre como os jatos são produzidos”.

“Um jato em evolução de um pulsar de raios-X de magnetização fortemente magnetizada” foi publicado na Nature em 26 de setembro de 2018.

Fonte: https://m.phys.org/news/2018-09-neutron-star-jets-theory.html

 

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