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Após engolir companheira, “Viúva Negra” se torna estrela de nêutron mais pesada conhecida


Pesquisadores avistaram uma “viúva negra” à espreita no espaço a 3.000 anos-luz da Terra, e é um objeto cósmico recorde.

Chamado de estrela de nêutrons, os remanescentes densos e colapsados ​​de uma estrela massiva pesam mais de duas vezes a massa do nosso Sol, tornando-a a estrela de nêutrons mais pesada conhecida até hoje.

O objeto gira 707 vezes por segundo, o que também o torna uma das estrelas de nêutrons de rotação mais rápida da Via Láctea.

A estrela de nêutros é conhecida como viúna negra porque, assim como as aranhas fêmeas consomem parceiros masculinos muito menores após o acasalamento, a estrela destruiu e devorou ​​quase toda a massa de sua companheira”

Este banquete estelar permitiu que a viúva negra se tornasse a estrela de nêutrons mais pesada observada até agora. O Astrophysical Journal Letters publicou um estudo detalhando as descobertas na segunda-feira (25).

Astrônomos foram capazes de pesar a estrela, chamada PSR J0952-0607, usando o sensível telescópio Keck no Observatório WM Keck em Maunakea, no Havaí.

O espectrômetro de imagem de baixa resolução do observatório registrou a luz visível da estrela companheira fragmentada, que brilhava devido ao seu alto calor.

A estrela companheira é agora do tamanho de um grande planeta gasoso, ou 20 vezes a massa de Júpiter. O lado da estrela companheira que enfrenta a estrela de nêutrons é aquecido a 5.927ºC — quente e brilhante o suficiente para ser visto por um telescópio.

Os núcleos de estrelas de nêutrons são a matéria mais densa do universo, fora dos buracos negros, e 1 polegada cúbica (16,4 centímetros cúbicos) de uma estrela de nêutrons pesa mais de 10 bilhões de toneladas, de acordo com o autor do estudo Roger W. Romani, professor de física da Universidade de Stanford na Califórnia.

Esta estrela de nêutrons em particular é o objeto mais denso à vista da Terra, de acordo com os pesquisadores.

“Sabemos aproximadamente como a matéria se comporta em densidades nucleares, como no núcleo de um átomo de urânio”, disse o coautor do estudo, Alex Filippenko, em um comunicado. Filippenko possui dois títulos de professor de astronomia e distinto professor de ciências físicas na Universidade da Califórnia, Berkeley.

“Uma estrela de nêutrons é como um núcleo gigante, mas quando você tem uma massa solar e meia desse material, que é cerca de 500 mil massas terrestres de núcleos todos grudados, não está claro como eles se comportarão”.

Uma estrela de nêutrons como PSR J0952-0607 é chamada de pulsar porque, à medida que gira, o objeto age como um farol cósmico, emitindo luz regularmente através de ondas de rádio, raios X ou raios gama.

Astrônomos observaram uma estrela fraca (círculo verde) com quase metade de sua massa engolida por uma estrela de nêutrons invisível. A estrela engolida é muito mais fraca e menor em comparação com uma estrela regular (topo). / W. M. Keck Observatory/Roger W.

Os pulsares normais giram e piscam cerca de uma vez por segundo, mas este está pulsando centenas de vezes por segundo. Isso ocorre porque a estrela de nêutrons fica mais energizada à medida que retira material da estrela companheira.

“Em um caso de ingratidão cósmica, o pulsar da viúva negra, que devorou ​​grande parte de seu companheiro, agora aquece e evapora o companheiro para massas planetárias e talvez aniquilação completa”, disse Filippenko.

Os astrônomos descobriram a estrela de nêutrons pela primeira vez em 2017, e Filippenko e Romani estudaram sistemas semelhantes de viúvas negras por mais de uma década. Eles têm tentado entender como grandes estrelas de nêutrons podem se tornar. Se as estrelas de nêutrons se tornarem muito pesadas, elas entrarão em colapso e se tornarão buracos negros.

A estrela PSR J0952-0607 tem 2,35 vezes a massa do Sol, que agora é considerada o limite superior para uma estrela de nêutrons, disseram os pesquisadores.

“Podemos continuar procurando por viúvas negras e estrelas de nêutrons semelhantes que se aproximam ainda mais da beira do buraco negro. Mas se não encontrarmos nenhuma, isso reforça o argumento de que 2,3 massas solares é o verdadeiro limite, além do qual elas se tornam buracos negros”, disse Filippenko.

 



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