The Low-Frequency Array (LOFAR), uma rede de milhares de antenas de rádio conectadas, localizado principalmente na Holanda, descobriu dois novos pulsares de milissegundos, investigando fontes de raios gama até então desconhecidas, descobertas pelo Telescópio Espacial Fermi de raios gama da NASA. Pulsar J0952-0607, destacado próximo ao centro à direita, gira 707 vezes por segundo e agora se classifica como o segundo pulsar mais rápido conhecido. A localização da descoberta do primeiro pulsar de milissegundo do LOFAR, J1552 + 5437, que gira 412 vezes por segundo, é mostrado no canto superior esquerdo. A emissão de rádio de ambos os pulsares diminui rapidamente em frequências de rádio mais altas, tornando-os idealmente adequados para LOFAR. O topo desta imagem composta mostra uma parte do céu de raios gama visto por Fermi. Na parte inferior está o "superterp" LOFAR perto de Exloo, Os Países Baixos, que abriga as principais estações de antena da instalação. Crédito:NASA / DOE / Fermi LAT Collaboration e ASTRON
Seguindo as misteriosas fontes de alta energia mapeadas pelo Telescópio Espacial Fermi Gamma-ray da NASA, o radiotelescópio Low Frequency Array (LOFAR) da Holanda identificou um pulsar girando a mais de 42, 000 revoluções por minuto, tornando-o o segundo mais rápido conhecido.
Um pulsar é o núcleo de uma estrela massiva que explodiu como uma supernova. Neste remanescente estelar, também chamada de estrela de nêutrons, a massa equivalente a meio milhão de Terras é comprimida em um magnetizado, bola giratória não maior do que Washington, D.C. O campo magnético giratório alimenta feixes de ondas de rádio, luz visível, Raios X e raios gama. Se um feixe passar pela Terra, astrônomos observam pulsos regulares de emissão e classificam o objeto como um pulsar.
"Aproximadamente um terço das fontes de raios gama encontradas por Fermi não foram detectadas em outros comprimentos de onda, "disse Elizabeth Ferrara, membro da equipe de descoberta do Goddard Space Center da NASA em Greenbelt, Maryland. "Muitas dessas fontes não associadas podem ser pulsares, mas muitas vezes precisamos de acompanhamento de observatórios de rádio para detectar os pulsos e provar isso. Há uma sinergia real entre os extremos do espectro eletromagnético na busca por eles. "
O novo objeto, chamado PSR J0952-0607 - ou J0952 para breve - é classificado como um pulsar de milissegundo e está localizado entre 3, 200 e 5, A 700 anos-luz de distância, na constelação de Sextans. O pulsar contém cerca de 1,4 vezes a massa do Sol e é orbitado a cada 6,4 horas por uma estrela companheira que foi reduzida para menos de 20 vezes a massa do planeta Júpiter. Os cientistas relatam suas descobertas em um artigo publicado na edição de 10 de setembro do The Cartas de jornal astrofísico e agora disponível online.
Em algum ponto da história deste sistema, matéria começou a fluir do companheiro para o pulsar, aumentando gradualmente seu giro para 707 rotações por segundo, ou mais de 42, 000 rpm, e aumentando consideravelmente suas emissões. Eventualmente, o pulsar começou a evaporar seu companheiro, e esse processo continua até hoje. Por causa de sua semelhança com aranhas que consomem seus companheiros, sistemas como o J0952 são chamados de pulsares de viúva negra ou redback, dependendo de quanto da estrela companheira permanece. A maioria dos sistemas conhecidos desses tipos foram encontrados seguindo as fontes não associadas de Fermi.
A descoberta do LOFAR também indica o potencial de encontrar uma nova população de pulsares ultrarrápidos.
"O LOFAR captou pulsos de J0952 em frequências de rádio em torno de 135 MHz, que é cerca de 45 por cento menor do que as frequências mais baixas de pesquisas de rádio convencionais, "disse o autor principal Cees Bassa do Instituto Holandês de Radioastronomia (ASTRON)." Descobrimos que J0952 tem um espectro de rádio íngreme, o que significa que seus pulsos de rádio diminuem muito rapidamente em frequências mais altas. Teria sido um desafio encontrá-lo sem o LOFAR. "
Os teóricos dizem que os pulsares podem girar tão rápido quanto 72, 000 rpm antes de quebrar, ainda o giro mais rápido conhecido - por PSR J1748-2446ad, chegando a quase 43, 000 rpm - é apenas 60 por cento do máximo teórico. Talvez pulsares com períodos mais rápidos simplesmente não possam se formar. Mas a lacuna entre a teoria e a observação também pode resultar da dificuldade em detectar os rotadores mais rápidos.
"Há evidências crescentes de que os pulsares de rotação mais rápida tendem a ter os espectros mais acentuados, "disse o co-autor Ziggy Pleunis, estudante de doutorado na Universidade McGill em Montreal. O primeiro pulsar de milissegundo descoberto com LOFAR, que foi encontrado por Pleunis, é J1552 + 5437, que gira em 25, 000 rpm e também exibe um espectro íngreme. "Como as pesquisas LOFAR são mais sensíveis a esses pulsares de rádio de amplo espectro, podemos descobrir que pulsares ainda mais rápidos fazem, na verdade, existem e foram perdidos por pesquisas em frequências mais altas, " ele explicou.
Durante seus nove anos em órbita, Fermi desempenhou um papel na descoberta de mais de 100 pulsares, seja através da detecção direta de pulsos de raios gama ou acompanhamento de rádio de fontes não associadas.
LOFAR é um radiotelescópio composto por uma rede internacional de estações de antenas projetadas para observar o universo em frequências entre 10 e 250 MHz. Operado pela ASTRON, a rede inclui estações na Holanda, Alemanha, Suécia, o Reino Unido., França, Polônia e Irlanda.
