Centro de Astronomia e Astrofísica da Universidade de Lisboa: Uma estrela de neutrões surpreendente

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[size=xx-small]Ilustração artística de uma estrela de neutrões em órbita de uma estrela e o consequente “roubo” de matéria e libertação de energia[/size]

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Com o auxílio do observatório espacial de raios-gama Integral, os astrónomos detectaram o que parece ser a estrela de neutrões com a rotação mais rápida descoberta até hoje. Este pequeno corpo estelar, conhecido por XTE J1739-285, completa 1122 rotações a cada segundo e, se confirmada esta descoberta, os astrónomos terão a oportunidade de “vislumbrar” o interior da estrela morta.
A morte de uma estrela não implica necessariamente a sua extinção. Uma estrela de neutrões é o coração de uma estrela que colapsou no final da sua vida. Com apenas aproximadamente 10 quilómetros de diâmetro e possuindo cerca de uma massa solar, uma estrela de neutrões é um objecto extremamente denso. O interior de uma estrela de neutrões é o local mais exótico que os astrónomos podem imaginar.
De acordo com cálculos efectuados, um dedal cheio de matéria de uma estrela de neutrões pesa cem milhões de toneladas.
Quando uma estrela de neutrões se encontra em órbita de uma outra estrela, o seu forte campo gravitacional pode fazer com que material da estrela anfitriã seja “roubado”. À medida que a matéria é roubada à estrela e adicionada à estrela de neutrões, vai-se formando uma camada na superfície desta. Quando esta camada atinge cerca de 5-10 metros de espessura, ocorre uma explosão termonuclear. Esta
explosão origina uma enorme libertação de energia que geralmente dura entre vários segundos a vários minutos, ocorrendo uma explosão de raios-X.
Observações efectuadas a outras estrelas de neutrões mostraram que a emissão de raios-X durante as explosões apresenta oscilações que estão associadas à frequência de rotação do objecto em questão. Com esta informação, a equipa responsável pela descoberta, começou a estudar as oscilações das explosões originadas na estrela de neutrões XTE J1739-285 descobrindo algo que os deixou surpreendidos. Na explosão de raios-X mais brilhante proveniente do objecto em estudo, foram detectadas oscilações aproximadamente duas vezes mais rápidas que as já observadas em outras estrelas.
Ao obter o surpreendente resultado, a equipa de astrónomos realizou uma série de testes para confirmar a frequência das oscilações, chegando à conclusão que estas ocorriam 1122 vezes por segundo.
Antes desta descoberta, a estrela de neutrões com a rotação mais rápida conhecida possuía uma frequência de rotação de 270-619 rotações por segundo.
Isto levou os astrónomos a argumentarem estatisticamente que a maior frequência de rotação que uma estrela de neutrões podia possuir era de 760 rotações por segundo. Se as novas observações efectuadas à XTE J1739-285 forem confirmadas, este limite será ultrapassado!
Embora o limite possa ser posto de parte, isto não significa que uma estrela de neutrões possa possuir uma rotação tão rápida quanto “desejar”. Se a rotação for demasiado rápida, até o campo gravitacional intenso deste objecto será incapaz de manter a matéria à superfície, e a estrela acabará por se desintegrar. A velocidade de rotação que define o limite entre a estrela de neutrões se desintegrar, ou não, depende das condições internas deste objecto. Como os
astrónomos ainda não possuem conhecimento suficiente acerca do interior destas estrelas, consequentemente também não podem definir um limite exacto para a velocidade de rotação destas.

A frequência de rotação de 1122 rotações por minuto da XTE J1739-285, se confirmada, coloca em dúvida alguns dos modelos de estrelas de neutrões.
Para mais, se forem descobertos mais objectos deste tipo com frequências de rotação semelhantes, isto permitirá certamente aos astrónomos excluir alguns modelos actuais da estrutura interior de estrelas de neutrões.
Os astrónomos continuarão a observar a XTE J1739-285 à espera de uma nova explosão de raios-X, e à procura de outras estrelas de neutrões com frequências de rotação semelhantes.

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