Um grupo de astrônomos descobriu pulsares de oito milissegundos localizados dentro de densos aglomerados de estrelas, conhecidos como "aglomerados globulares, "usando o rádio telescópio MeerKAT da África do Sul.

Pulsares de milissegundos são estrelas de nêutrons, a estrela mais compacta conhecida, que giram até 700 vezes por segundo. Esta é a primeira descoberta de pulsar usando as antenas MeerKAT e vem do trabalho sinérgico de duas colaborações internacionais, TRAPUM e MeerTIME, com as descobertas detalhadas em um Avisos mensais da Royal Astronomical Society artigo publicado hoje.

Pulsares de milissegundos são estrelas extremamente compactas compostas principalmente de nêutrons, e estão entre os objetos mais extremos do universo:eles embalam centenas de milhares de vezes a massa da Terra em uma esfera com um diâmetro de cerca de 24 km; e giram a uma taxa de centenas de rotações por segundo. Eles emitem um feixe de ondas de rádio que são detectadas pelo observador a cada rotação, como um farol. A formação desses objetos é altamente intensificada nos ambientes ricos em estrelas nos centros dos aglomerados globulares.

"É realmente emocionante ver o potencial para encontrar um grande número de novos pulsares de milissegundos em aglomerados globulares usando o excelente telescópio MeerKAT." diz o professor Ben Stappers, da Universidade de Manchester e co-PI do projeto TRAPUM. "É também uma prévia do que será possível com o telescópio Square Kilometer Array, do qual o MeerKAT é um dos precursores."

Autor principal, Alessandro Ridolfi, um pesquisador de pós-doutorado no INAF e MPIfR disse:"Nós direcionamos as antenas MeerKAT para nove aglomerados globulares, e descobrimos novos pulsares em seis deles. "Cinco desses novos pulsares orbitam em torno de outra estrela, e um destes, denominado PSR J1823-3021G, é particularmente interessante:"Por causa de sua órbita altamente elíptica, e companheiro enorme, este sistema é provavelmente o resultado de uma troca de parceiros:após um 'encontro próximo':o parceiro original foi expulso e substituído por uma nova estrela companheira, "continua Ridolfi.

Tasha Gautam, pesquisador doutorado do MPIfR em Bonn e co-autor do artigo, explica:"Este pulsar em particular pode ter uma grande massa, mais de duas vezes a massa do sol, ou pode ser o primeiro sistema confirmado formado por um pulsar de milissegundo e uma estrela de nêutrons. Se confirmado por observações adicionais atuais, isso faria deste pulsar de milissegundo um laboratório formidável para estudar física fundamental. "

Os oito novos pulsares são apenas a ponta do iceberg:as observações que levaram à sua descoberta usaram apenas cerca de 40 das antenas MeerKAT 64 e focaram apenas nas regiões centrais dos aglomerados globulares.

A colaboração TRAPUM (TRAnsients e PUlsars com MeerKAT) é uma das várias Large Survey Proposals (LSP) aprovadas para usar o telescópio MeerKAT. É co-liderado pelo Professor Stappers da Universidade de Manchester e pelo Professor Kramer (MPIfR / UoM). TRAPUM irá pesquisar o céu por pulsares e transientes usando a sensibilidade extremamente alta do MeerKAT. Um dos lugares que eles pesquisarão são os Clusters Globulares. Este resultado foi obtido em colaboração com MeerTIME, outro MeerKAT LSP, e usou sua infraestrutura para capturar os dados.

Este trabalho também serviu como um teste para a colaboração TRAPUM para melhor planejar a pesquisa de pulsos de aglomerados globulares de pleno direito, que está a decorrer e que aproveita todos os 64 pratos actuais (ganhando assim ainda mais sensibilidade). A pesquisa ampliará a pesquisa para muitos mais aglomerados globulares, e também pesquisará suas regiões externas.

Operado pela SARAO, MeerKAT é o maior radiotelescópio do hemisfério sul e um dos dois instrumentos precursores do Observatório SKA na África do Sul. Localizada no deserto Karoo, o radiotelescópio será expandido em breve com mais 20 antenas, elevando o número total de antenas para 84 e tornando-se "MeerKAT +". Isso mais tarde será gradualmente integrado à primeira fase do projeto SKAO, cuja construção começará em breve e continuará até 2027. As primeiras observações científicas do MeerKAT + podem começar já em 2023, durante as fases de teste do telescópio.