O objeto astronômico recém-descoberto está no limite de duas possibilidades extremas

A astronomia está cheia de coisas intrigantes, e uma equipe internacional de pesquisadores acaba de adicionar outro objeto interessante: um objeto denso e compacto observado orbitando um pulsar. Isto por si só não é inovador, mas a massa deste objeto é intrigante. Ele está no que é chamado de lacuna de massa. Os pesquisadores estão observando a estrela de nêutrons mais pesada conhecida ou o buraco negro mais leve.

Quando estrelas mais pesadas que o Sol se transformam em supernovas, elas podem formar dois tipos diferentes de objetos. Se não for muito grande, entrará em colapso e se transformará em uma estrela de nêutrons. Estrelas de nêutrons são objetos estelares feitos apenas de nêutrons (partículas no centro do átomo sem carga elétrica) e possuem uma densidade incrível. Uma colher de chá de matéria estelar de nêutrons tem um peso semelhante ao peso de uma montanha.

As estrelas de nêutrons podem ter propriedades diferentes. Os pulsares são um tipo de estrela de nêutrons que gira rapidamente em torno de seu eixo, emitindo um pulso periódico. Pulsares de milissegundos, como o objeto deste estudo (chamado PSR J0514−4002E), giram centenas de vezes por segundo. Funciona como alguns dos relógios mais precisos do universo.

Outro objeto denso que uma supernova pode criar é um buraco negro, um objeto tão denso que nada, nem mesmo a luz, consegue escapar dele. Observações e teorias colocam a estrela de nêutrons mais pesada possível com 2,2 vezes a massa do Sol. Espera-se que a massa do buraco negro mais leve seja cerca de cinco vezes a massa do Sol. No meio, há a lacuna de massa, onde se esperaria que o objeto fosse um buraco negro, a menos que estejamos faltando alguma coisa na física das estrelas de nêutrons.

A massa do companheiro pulsar, neste caso, está entre 2,09 e 2,71 vezes a massa do nosso Sol. Poderia ser um sistema contendo um pulsar e um buraco negro; Ou uma estrela de nêutrons, uma das quais é um pulsar.

“A perspectiva quanto à natureza da companheira é emocionante. O sistema pulsante do buraco negro será um alvo importante para testar as teorias da gravidade, e a pesada estrela de nêutrons fornecerá novos insights sobre a física nuclear em densidades muito altas”, co-autor O professor Ben Stubbers, da Universidade de Manchester, disse no artigo. declaração.

O pulsar gira (e, portanto, pulsa) 170 vezes por segundo, o que foi observado usando o rádio observatório Meerkat. Ao estudar pequenas variações nesse sinal rítmico, os pesquisadores conseguiram estimar as propriedades do sistema. A precisão alcançada é incrível considerando que estes dois corpos celestes estão a 40 mil anos-luz de distância de nós.

“Pense nisso como ser capaz de colocar um cronômetro quase perfeito em órbita ao redor de uma estrela a cerca de 40.000 anos-luz de distância, e então ser capaz de cronometrar essas órbitas com precisão de microssegundos”, acrescentou Euan Parr, do Instituto Max Planck de Radioastronomia. que liderou a equipe de pesquisa. Ele estuda com sua colega Arunima Dutta.

A equipe acredita que a companheira não é o resultado direto de uma supernova, mas era originalmente duas estrelas de nêutrons, que se fundiram neste objeto massivo.

Pode parecer estranho ter três estrelas de nêutrons em um sistema, mas este objeto está localizado em um aglomerado esférico. Este é um aglomerado esférico de estrelas com uma densidade muito maior do que outros lugares da galáxia, como a nossa vizinhança. É comum que muitas estrelas interajam em aglomerados globulares. Tais reações podem ter levado à formação de um objeto incrível. Embora ainda não saibamos exatamente o que é, os pesquisadores estão empenhados em descobrir.

“Ainda não terminamos este sistema”, concluiu Arunima Datta. “Revelando a verdadeira natureza da vontade do camarada [be] Um ponto de viragem na nossa compreensão das estrelas de neutrões, dos buracos negros e de tudo o mais que possa estar escondido na lacuna de massa do buraco negro.

Um artigo que descreve esta pesquisa é publicado na revista Ciências.