Estrela de nêutrons canibal libera jato a 40% da velocidade da luz
Uma estrela de nêutrons "canibal" emite jatos de matéria a velocidades relativísticas ao devorar matéria de uma estrela companheira
Astrônomos conseguiram medir a velocidade de jatos de matéria sendo expelidos para o espaço. Após três dias de observação de um sistema binário formado por uma estrela de nêutrons e sua companheira, a equipe descobriu que jatos atingem 40% da velocidade da luz.
Os jatos relativísticos, isto é, com velocidades comparáveis à da luz, são encontrados em todo o universo e podem ocorrer em buracos negros, estrelas de nêutrons e outros tipos de objetos massivos. No entanto, ainda não se sabe exatamente os detalhes de suas formações.
Em um novo estudo, uma equipe de pesquisadores observou uma estrela de nêutrons em acreção, ou seja, acumulando matéria ao seu redor na forma de um disco. Esse material (geralmente gás hidrogênio) é "sugado" de uma estrela companheira de menor massa, processo no qual uma grande quantidade de energia é liberada.
À medida que o gás é atraído para a estrela de nêutrons e cai em sua superfície, o campo gravitacional extremo do objeto o comprime até causar uma explosão nuclear descontrolada, conhecida como explosão de raios X tipo I.
Como consequência da explosão, jatos são disparados dos polos da estrela de nêutrons, enviando partículas para o espaço em velocidade relativística. No caso dos buracos negros supermassivos, os jatos podem atingir até 99% da velocidade da luz, mas os astrônomos ainda não haviam medido a velocidade dos jatos de objetos menores.
Para medir a velocidade de jatos em sistemas com estrelas de nêutrons, a equipe monitorou a atividade de dois exemplares, denominados 4U1728 e 4U1636. Eles usaram o Australia Telescope Compact Array e o satélite Integral da Agência Espacial Europeia (ESA).
Em seguida, compararam os dados coletados de ambos os instrumentos. Isso permitiu uma análise detalhada da emissão breve de raios X e de rádio, incluindo a observação do material adicional lançado pelas explosões para dentro do jato.
Assim, os cientistas conseguiram usar essa matéria extra como referencial para medir a velocidade do jato. Para entender melhor, imagine bolhas de ar em uma mangueira de jardim transparente movendo-se na mesma velocidade da água.
Os resultados revelaram que os jatos atingem algo entre 30% e 40% da velocidade da luz, bem mais lentos que os de buracos negros, mas ainda assim rápidos o suficiente para serem considerados relativísticos.
A descoberta ajudará a compreender melhor os mecanismos desse tipo de sistema, inclusive o papel das propriedades das estrelas na velocidade do jato.
A pesquisa foi publicada na revista Nature.
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