Uma equipe internacional de cientistas que usam uma frota de órbita telescópios de raios X, incluindo a Swift da NASA e do Observatório de raios-X Chandra, descobriu um pulsar de milissegundo com uma dupla identidade. Em um feito que nunca foi observado, a estrela prontamente se desloca e para trás entre dois estilos mutuamente exclusivos de emissão pulsada - uma em raios-X, o outro no rádio.
A descoberta, dizem os cientistas, representa uma fase intermediária muito procurado na vida desses poderosos objetos.
A descoberta, dizem os cientistas, representa uma fase intermediária muito procurado na vida desses poderosos objetos.
Esta animação mostra como um velho pulsar em um sistema binário pode ser reativado - e acelerou para uma rodada de milissegundo - por acreção de gás da sua estrela companheira.
"Este
objeto transicional nos levou décadas para encontrar, e isso nos dá
uma oportunidade única de observar o intenso campo magnético de um
pulsar em ação", disse Sergio Campana , astrônomo Brera Observatory em
Merate, na Itália, e um co- autor de um papel sobre o objeto que aparece no 26 de setembro edição da revista Nature.
O que aciona o interruptor de raios-X para rádio e para trás é a ascensão e queda do fluxo de gás para o pulsar de uma estrela companheira normal.
Um pulsar é uma estrela de nêutrons magnetizadas que emite pulsos regulares de luz. A estrela de nêutrons é a coisa mais próxima de um buraco negro que os astrônomos podem observar diretamente, comprimindo meio milhão de vezes a massa da Terra em uma bola do tamanho de uma cidade. Uma vez que o núcleo de uma estrela massiva que explodiu como uma supernova, uma estrela de nêutrons é tão densa que uma colher de chá pesa tanto quanto uma montanha.
Pulsares de milissegundo combinar densidade incrível e poderosos campos magnéticos com rotação extremo. O mais rápido gira conhecidas no 43.000 rotações por minuto. Os astrónomos pensam que alcançar tais velocidades, porque estes pulsares residem em sistemas binários com as estrelas normais.
Durante parte de sua vida estelar, o gás flui da estrela normal e cai sobre a estrela de nêutrons, aquecendo a milhões de graus e emitindo raios-X no processo. O campo magnético do pulsar dirige o gás infalling em seus pólos magnéticos, produzindo pontos quentes que giram com a estrela de nêutrons e dar origem a regular de pulsos de raios-X.
As chuvas de gás na superfície do pulsar com uma força incrível, produzindo raios-X no processo, e, finalmente camadas da estrela de nêutrons em uma camada de hidrogênio e hélio combustível. Quando esta camada atinge uma certa profundidade, o combustível sofre uma reação termonuclear descontrolada e explode, criando intensas rajadas de raios-X. Ao longo do tempo, a corrente de gás também acelera progressivamente a rotação do pulsar.
Depois de cerca de um bilhão de anos, o fluxo de gás dos declínios normais estrelas e, eventualmente, pára, pondo fim a pulsos de raios-X alimentado pelo acúmulo de gás. Mas, graças à sua maior rotação e intenso campo magnético, que, juntos, produzem emissões de rádio, a estrela de nêutrons poderia continuar operando como um pulsar de rádio.
Em 28 de março, (ESA) International Gamma-Ray Astrophysics Laboratory da Agência Espacial Europeia detectou um flash de raios-X de uma fonte previamente desconhecida. Este objeto, chamado de IGR J18245 -2452, foi observado pelo telescópio do raio X de Swift (XRT) no dia seguinte, resultando em uma posição mais precisa. Isso permitiu que os astrônomos colocar a fonte no centro do aglomerado globular M28, que fica a cerca de 18.000 anos-luz de distância na direção da constelação de Sagitário.
"Swift desde que o primeiro precisa, subarcminute localização da explosão de raios X, o que permitiu a descoberta adicional de ondas de rádio do pulsar pela Austrália Telescope Array Compact (ATCA)", disse Jamie Kennea, um membro da equipe Swift na Universidade Penn State.
Uma semana após a descoberta, a equipe liderada por Alessandro Papitto do Instituto de Ciências do Espaço , em Barcelona , Espanha, dirigida por satélite XMM-Newton da ESA em direção ao objeto. Ele detectou pulsos de raios X, o que indicava uma estrela de nêutrons que gira uma vez a cada 3,9 milissegundos ou em cerca de 15.000 rpm. Ao analisar as mudanças nos horários de chegada desses pulsos, os cientistas estabeleceram que o pulsar foi acompanhado por uma pequena estrela companheira menos de um quinto da massa do nosso sol. As duas estrelas orbitam entre si a cada 11 horas.
Em 5 de abril, a equipe detectou emissões de rádio variável com ATCA, mas, em seguida, dois dias depois, o objeto disparou uma intensa explosão de raios-X levando a assinatura diga-conto de uma explosão termonuclear na superfície de uma estrela de nêutrons.
"Telescópio de Alerta de ruptura da Swift foi desencadeada dinamicamente por explosões de raios-X a partir desta estrela, o que permitiu a sua XRT para confirmar rapidamente o caráter termonuclear dessa explosão", disse John Nousek, professor de astronomia e astrofísica e diretor da Swift Mission Operations Center em Penn State, que controla a ciência da nave espacial e operações de voo.
Com a rotação do pulsar e características orbitais em mãos, uma equipe liderada por Alessandro Papitto do Instituto de Ciências do Espaço, em Barcelona, Espanha, comparou-os aos parâmetros de pulsares conhecidos no M28 e encontrou um par perfeito com o PSR J1824 - 2452I.
Observações mais tarde nesse mês usando observatório Chandra da NASA identificou a localização da fonte de raios-X, mas as observações de rádio realizado na mesma época não conseguiram detectar emissões de rádio. Astrônomos usando o radiotelescópio Parkes Observatory, na Austrália, o radiotelescópio Síntese Westerbork, na Holanda, e Robert C. Byrd Verde Telescope Banco Nacional de Radio Astronomia do Observatório, em West Virginia, em seguida, começou uma intensa campanha e foram capazes de detectar esporadicamente emissões de rádio do pulsar.
Dentro de algumas semanas, o mesmo pulsar mostrou evidências claras de emissões de acreção potência de raios-X, conforme indicado pelas explosões termonucleares, e os sinais de rotação de potência em comprimentos de onda de rádio. O que estava acontecendo?
Papitto e sua equipe que a resposta está na interação entre o campo e as variações no fluxo de gás do companheiro magnético do pulsar.
Durante os períodos em que o fluxo de massa é menos intensa, o campo magnético varre o gás e o impede de atingir a superfície e criando emissão de raios-X. Com a região em torno da estrela de nêutrons relativamente livre de gás, sinais de rádio podem facilmente escapar e astrônomos detectar um pulsar de rádio.
"Em altas taxas de fluxo de massa, o gás comprime o campo magnético e é capaz de atingir a superfície para produzir emissão de raios- X. Ao mesmo tempo, a nuvem densa de gás ionizado em torno do pulsar sacia os sinais de rádio, impedindo-os de forma eficaz nosso ponto de vista", explicou Papitto.
Os astrônomos esperavam que esses tipos de mudanças a ocorrer em escalas de tempo de milhões de anos. Mas, graças a uma frota internacional de telescópios espaciais e apoio de vários observatórios em terra, os cientistas agora descobriram a verdade de IGR J18245-2452, o incrível artista de mudança rápida entre os pulsares.
O que aciona o interruptor de raios-X para rádio e para trás é a ascensão e queda do fluxo de gás para o pulsar de uma estrela companheira normal.
Um pulsar é uma estrela de nêutrons magnetizadas que emite pulsos regulares de luz. A estrela de nêutrons é a coisa mais próxima de um buraco negro que os astrônomos podem observar diretamente, comprimindo meio milhão de vezes a massa da Terra em uma bola do tamanho de uma cidade. Uma vez que o núcleo de uma estrela massiva que explodiu como uma supernova, uma estrela de nêutrons é tão densa que uma colher de chá pesa tanto quanto uma montanha.
Pulsares de milissegundo combinar densidade incrível e poderosos campos magnéticos com rotação extremo. O mais rápido gira conhecidas no 43.000 rotações por minuto. Os astrónomos pensam que alcançar tais velocidades, porque estes pulsares residem em sistemas binários com as estrelas normais.
Durante parte de sua vida estelar, o gás flui da estrela normal e cai sobre a estrela de nêutrons, aquecendo a milhões de graus e emitindo raios-X no processo. O campo magnético do pulsar dirige o gás infalling em seus pólos magnéticos, produzindo pontos quentes que giram com a estrela de nêutrons e dar origem a regular de pulsos de raios-X.
As chuvas de gás na superfície do pulsar com uma força incrível, produzindo raios-X no processo, e, finalmente camadas da estrela de nêutrons em uma camada de hidrogênio e hélio combustível. Quando esta camada atinge uma certa profundidade, o combustível sofre uma reação termonuclear descontrolada e explode, criando intensas rajadas de raios-X. Ao longo do tempo, a corrente de gás também acelera progressivamente a rotação do pulsar.
Depois de cerca de um bilhão de anos, o fluxo de gás dos declínios normais estrelas e, eventualmente, pára, pondo fim a pulsos de raios-X alimentado pelo acúmulo de gás. Mas, graças à sua maior rotação e intenso campo magnético, que, juntos, produzem emissões de rádio, a estrela de nêutrons poderia continuar operando como um pulsar de rádio.
Em 28 de março, (ESA) International Gamma-Ray Astrophysics Laboratory da Agência Espacial Europeia detectou um flash de raios-X de uma fonte previamente desconhecida. Este objeto, chamado de IGR J18245 -2452, foi observado pelo telescópio do raio X de Swift (XRT) no dia seguinte, resultando em uma posição mais precisa. Isso permitiu que os astrônomos colocar a fonte no centro do aglomerado globular M28, que fica a cerca de 18.000 anos-luz de distância na direção da constelação de Sagitário.
"Swift desde que o primeiro precisa, subarcminute localização da explosão de raios X, o que permitiu a descoberta adicional de ondas de rádio do pulsar pela Austrália Telescope Array Compact (ATCA)", disse Jamie Kennea, um membro da equipe Swift na Universidade Penn State.
Uma semana após a descoberta, a equipe liderada por Alessandro Papitto do Instituto de Ciências do Espaço , em Barcelona , Espanha, dirigida por satélite XMM-Newton da ESA em direção ao objeto. Ele detectou pulsos de raios X, o que indicava uma estrela de nêutrons que gira uma vez a cada 3,9 milissegundos ou em cerca de 15.000 rpm. Ao analisar as mudanças nos horários de chegada desses pulsos, os cientistas estabeleceram que o pulsar foi acompanhado por uma pequena estrela companheira menos de um quinto da massa do nosso sol. As duas estrelas orbitam entre si a cada 11 horas.
Em 5 de abril, a equipe detectou emissões de rádio variável com ATCA, mas, em seguida, dois dias depois, o objeto disparou uma intensa explosão de raios-X levando a assinatura diga-conto de uma explosão termonuclear na superfície de uma estrela de nêutrons.
"Telescópio de Alerta de ruptura da Swift foi desencadeada dinamicamente por explosões de raios-X a partir desta estrela, o que permitiu a sua XRT para confirmar rapidamente o caráter termonuclear dessa explosão", disse John Nousek, professor de astronomia e astrofísica e diretor da Swift Mission Operations Center em Penn State, que controla a ciência da nave espacial e operações de voo.
Com a rotação do pulsar e características orbitais em mãos, uma equipe liderada por Alessandro Papitto do Instituto de Ciências do Espaço, em Barcelona, Espanha, comparou-os aos parâmetros de pulsares conhecidos no M28 e encontrou um par perfeito com o PSR J1824 - 2452I.
Observações mais tarde nesse mês usando observatório Chandra da NASA identificou a localização da fonte de raios-X, mas as observações de rádio realizado na mesma época não conseguiram detectar emissões de rádio. Astrônomos usando o radiotelescópio Parkes Observatory, na Austrália, o radiotelescópio Síntese Westerbork, na Holanda, e Robert C. Byrd Verde Telescope Banco Nacional de Radio Astronomia do Observatório, em West Virginia, em seguida, começou uma intensa campanha e foram capazes de detectar esporadicamente emissões de rádio do pulsar.
Dentro de algumas semanas, o mesmo pulsar mostrou evidências claras de emissões de acreção potência de raios-X, conforme indicado pelas explosões termonucleares, e os sinais de rotação de potência em comprimentos de onda de rádio. O que estava acontecendo?
Papitto e sua equipe que a resposta está na interação entre o campo e as variações no fluxo de gás do companheiro magnético do pulsar.
Durante os períodos em que o fluxo de massa é menos intensa, o campo magnético varre o gás e o impede de atingir a superfície e criando emissão de raios-X. Com a região em torno da estrela de nêutrons relativamente livre de gás, sinais de rádio podem facilmente escapar e astrônomos detectar um pulsar de rádio.
"Em altas taxas de fluxo de massa, o gás comprime o campo magnético e é capaz de atingir a superfície para produzir emissão de raios- X. Ao mesmo tempo, a nuvem densa de gás ionizado em torno do pulsar sacia os sinais de rádio, impedindo-os de forma eficaz nosso ponto de vista", explicou Papitto.
Os astrônomos esperavam que esses tipos de mudanças a ocorrer em escalas de tempo de milhões de anos. Mas, graças a uma frota internacional de telescópios espaciais e apoio de vários observatórios em terra, os cientistas agora descobriram a verdade de IGR J18245-2452, o incrível artista de mudança rápida entre os pulsares.
Fonte: NASA
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