A transferência de massa episódica pode tornar a taxa de rotação da estrela de nêutrons muito mais alta do que a calculada pelo método convencional. É a onda gravitacional gerada pela estrela que pode trazer essa alta taxa de rotação para dentro da faixa observada. Crédito:Sudip Bhattacharyya
Professor Sudip Bhattacharyya do Instituto Tata de Pesquisa Fundamental (TIFR), Mumbai, Índia, e o professor Deepto Chakrabarty (MIT), um professor visitante adjunto no mesmo instituto, mostraram que uma população de estrelas de nêutrons deve girar em torno de seus eixos muito mais rápido do que a maior taxa de rotação observada de qualquer estrela de nêutrons. Eles apontaram que as taxas de spin mais baixas observadas são possíveis se essas estrelas de nêutrons emitirem ondas gravitacionais continuamente, e, portanto, diminua a rotação.
Estrelas de nêutrons são os objetos observáveis mais densos do universo, com um punhado de material estelar superando o peso de uma montanha na Terra. Embora essas estrelas não sejam maiores do que uma cidade, no tamanho, eles têm mais material do que o Sol dentro deles. Uma população dessas estrelas pode aumentar sua taxa de rotação pela transferência de matéria de uma estrela companheira normal. Na verdade, alguns deles foram observados girando várias centenas de vezes por segundo em torno de seus próprios eixos.
Na década de 1970, foi teoricamente calculado o quão rápido essas estrelas de nêutrons poderiam girar, e, desde então, isso formou a base dos estudos dessas estrelas. Mas o novo estudo liderado pelo professor Bhattacharyya mostrou que, para transferência em massa episódica, o que acontece com muitas estrelas de nêutrons, a taxa de rotação estelar deve ser muito maior, e a estrela poderia facilmente atingir uma taxa de rotação de mais de mil vezes por segundo. Uma vez que nenhuma estrela de nêutrons foi observada com uma taxa de rotação tão alta, a equipe apontou que muitas dessas estrelas provavelmente serão desaceleradas pela emissão contínua de ondas gravitacionais.
Ondas gravitacionais emitidas por objetos massivos é uma previsão da teoria geral da relatividade de Einstein, que foi recentemente descoberto durante fenômenos transitórios de fusões de buracos negros. Mas a detecção de ondas gravitacionais contínuas, o que poderia fornecer uma oportunidade de estudar essas ondas quase permanentemente, ainda é indescritível. O novo estudo dos professores Bhattacharyya e Chakrabarty fornece uma forte indicação de que muitas estrelas de nêutrons de rotação rápida geram ondas gravitacionais continuamente, e observações cuidadosas devem ser feitas para detectar tais ondas.
O estudo será publicado no The Astrophysical Journal .