Depois de mais de duas décadas, uma equipe de pesquisa internacional identificou uma fonte misteriosa galáctica de raios gama:uma estrela de nêutrons pesada com uma companheira de massa muito baixa orbitando-a.

Usando novos métodos de análise de dados em execução em cerca de 10, 000 placas gráficas no projeto de ciência cidadã distribuída, Einstein @ Home, a equipe identificou a estrela de nêutrons por seus raios gama que pulsam regularmente em uma busca profunda de dados do satélite Fermi da NASA. Surpreendentemente, a estrela de nêutrons é completamente invisível nas ondas de rádio. O sistema binário foi caracterizado com uma campanha de observação em todo o espectro eletromagnético, e quebra vários recordes.

A estrela de nêutrons também gira em torno de seu próprio eixo a mais de 30, 000 rpm, tornando-o um dos mais rápidos de rotação. Ao mesmo tempo, seu campo magnético - geralmente extremamente forte em estrelas de nêutrons - é excepcionalmente fraco.

As observações astronômicas de 2014 tornaram possível determinar as propriedades das órbitas da estrela binária. “Que uma estrela de nêutrons esteja por trás da fonte de raios gama conhecida desde 1999 foi considerado provável desde 2009. Em 2014, após observações do sistema com telescópios ópticos e de raios-X, ficou claro que se trata de um sistema binário muito compacto. Mas todas as pesquisas pois a estrela de nêutrons nele têm sido em vão, até agora, "diz o co-autor do estudo, Dr. Colin Clark, do Jodrell Bank Center for Astrophysics da University of Manchester.

Para provar inequivocamente a existência de uma estrela de nêutrons, não apenas suas ondas de rádio ou raios gama, mas também suas pulsações características devem ser detectadas. A rotação da estrela de nêutrons causa esse piscar regular, semelhante ao piscar periódico de um farol distante. A estrela de nêutrons é então chamada de pulsar de rádio ou raios gama, respectivamente.

"Em sistemas binários como o que descobrimos agora, pulsares são conhecidos como 'viúvas negras' porque, como aranhas de mesmo nome, eles comem seus parceiros, por assim dizer, "explica Clark." O pulsar vaporiza seu companheiro com sua radiação e uma partícula de vento, enchendo o sistema estelar com plasma impenetrável às ondas de rádio.

"Este foi o primeiro pulsar aranha feito por meio da colaboração entre o Jodrell Bank e o Instituto Albert Einstein, mas há vários outros binários do Spider candidatos como este. Nosso grupo no Banco Jodrell está monitorando de perto com telescópios ópticos para determinar seus períodos orbitais com a precisão necessária para pesquisas de pulsação de raios gama para identificá-los de forma conclusiva. Temos esperança de que esta seja a primeira de muitas dessas descobertas. "

A nova pesquisa publicada hoje em, Cartas de jornal astrofísico , foi possível graças à assistência de poder de computação de 10, 000 voluntários. A colaboração internacional o enorme poder de computação do projeto de ciência do cidadão Einstein @ Home como um novo método de análise de dados para rastrear as fracas pulsações de raios gama da estrela de nêutrons em dados do Telescópio Espacial Fermi da NASA.

Os voluntários doaram ciclos de computação ociosos nas placas gráficas (GPUs) de seus computadores para o Einstein @ Home. Em menos de duas semanas, a equipe fez uma descoberta que teria levado séculos de computação em um computador convencional.

"O sistema estelar binário e a estrela de nêutrons em seu coração, agora conhecido como PSR J1653-0158, estabelecer novos recordes, "explica Lars Nieder, Ph.D. estudante do Instituto Albert Einstein (AEI), Hannover e primeiro autor do estudo. "Nós descobrimos a dança galáctica de um peso superpesado com um peso mosca. Com um pouco mais do que o dobro da massa do nosso Sol, a estrela de nêutrons é extraordinariamente pesada. Seu companheiro tem cerca de seis vezes a densidade do chumbo, mas apenas cerca de 1% da massa do nosso sol. Este 'casal estranho' orbita a cada 75 minutos, mais rapidamente do que todos os binários comparáveis ​​conhecidos. "

Depois de identificar o pulsar de raios gama, a equipe procurou suas ondas de rádio. Eles não encontraram nenhum vestígio, embora usassem os maiores e mais sensíveis radiotelescópios do mundo, incluindo o telescópio Lovell de Jodrell Bank. PSR J1653-0158 torna-se assim o segundo pulsar de rotação rápida a partir do qual nenhuma onda de rádio é vista. Existem duas explicações possíveis:ou o pulsar não envia ondas de rádio para a Terra, ou, mais provável, a nuvem de plasma envolve o sistema estelar binário tão completamente que nenhuma onda de rádio atinge a Terra.

Em uma etapa posterior, eles pesquisaram dados da primeira e da segunda execuções de observação dos detectores LIGO avançados em busca de possíveis ondas gravitacionais que a estrela de nêutrons emitiria se fosse ligeiramente deformada. Novamente, a pesquisa não teve sucesso.