Um cadáver cósmico giratório é tudo o que resta de uma estrela pesada pairando cerca de 4.600 anos-luz da Terra depois de ter sofrido uma morte explosiva. Agora, os astrônomos descobriram que esse cadáver é a estrela de nêutrons mais massiva já descoberta.
Na verdade, eles dizem que é tão massivo - cerca de 2,14 vezes a massa do nosso Sol que se acumulou em uma esfera provavelmente com cerca de 20 quilômetros de diâmetro - que está próximo do limite de poder existir.
Essa estrela de nêutrons, chamada J0740 + 6620, emite faróis de ondas de rádio e gira a uma vertiginosa 289 vezes por segundo, tornando-a um pulsar. A nova estimativa para a massa do pulsar a torna mais pesada do que o recordista anterior - uma estrela giratória de nêutrons pesando cerca de 2,01 vezes a massa do sol, disse o principal autor, Thankful Cromartie, estudante de graduação da Universidade da Virgínia. Descobrir a massa do novo recordista "foi absolutamente emocionante", acrescentou.
Os cientistas viram a oportunidade de estudar o cadáver estelar em dados coletados por radiotelescópios no Green Bank Observatory e no Arecibo Observatory. Os dados vieram de uma colaboração chamada Observatório Norte-Americano de Nanohertz para Ondas Gravitacionais, ou NANOGrav, com o objetivo de observar um monte desses pulsares de rotação rápida em todo o céu.
Ao examinar os conjuntos de dados do NANOGrav, Cromartie e sua equipe viram "uma dica" de um fenômeno da física que lhes permitiria prever a massa do pulsar. Eles então usaram o Telescópio Green Bank, na Virgínia Ocidental, para buscar essa "dica" em mais detalhes.
Os astrônomos notaram que, com base na localização do pulsar, as ondas de rádio que emitia regularmente deveriam ter atingido o telescópio um pouco antes do que realmente chegaram. Chamado de atraso de Shapiro, esse fenômeno físico acontece quando outro objeto celeste orbita uma estrela giratória de nêutrons, limitada pela gravidade da estrela. Quando o objeto, neste caso, uma estrela anã branca, passa em frente ao pulsar, o objeto em órbita distorce levemente o espaço em torno do local onde o sinal de rádio viajaria, para que as ondas de rádio cheguem aos nossos telescópios um pouco atrasadas.
Os cientistas usam esses atrasos para calcular a massa do pulsar e da anã branca.
A descoberta recente pode revelar mais informações sobre supernovas e como nascem estrelas de nêutrons, disse Cromartie. Normalmente, quando grandes estrelas morrem, elas detonam como supernovas. Tal explosão faz com que a estrela entre em colapso, tornando-se uma estrela de nêutrons ou, se for realmente massiva, um buraco negro.
Há um limite para a magnitude das estrelas de nêutrons, disse Cromartie. Pesquisadores relataram em 2017 que uma vez que uma estrela atinge 2,17 vezes a massa do sol, essa estrela está condenada a uma existência sombria como um buraco negro faminto por matéria. Isso sugere que o J0740 + 6620 está "realmente empurrando esse limite", disse Cromartie. Mais massivo, e a estrela teria entrado em colapso em um buraco negro.
Pensa-se que alguma física realmente estranha ocorra dentro de objetos estelares densos: "A física que ocorre no interior das estrelas ainda é muito pouco compreendida", disse ela. Encontrar um que esteja próximo do limite da existência pode revelar mais sobre o que está acontecendo no fundo, mas também sobre o comportamento de materiais altamente densos, acrescentou ela.
E assim "observar estrelas de nêutrons dessa maneira é como usar um laboratório no espaço para estudar física nuclear", acrescentou. Agora, ela disse, espera fazer observações mais regulares desse pulsar usando telescópios como o Telescópio Experimental de Mapeamento de Intensidade de Hidrogênio do Canadá, ou CHIME, e o Telescópio Neutron Star Interior Composition Explorer da NASA, ou NICER, que voa a bordo da Estação Espacial Internacional . Com essas observações, ela poderia ajustar a medição de massa.
Os cientistas relataram suas descobertas em 16 de setembro na revista Nature Astronomy.
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