Astrônomos descobrem novo pulsar de raios-X de milissegundos

Evolução da explosão do MAXI J1816-195 em relação a 7 de junho de 2022. Crédito:Bult et al., 2022.

Usando o Neutron Star Interior Composition Explorer (NICER), uma equipe internacional de astrônomos detectou um novo pulsar de raios-X de milissegundos. O pulsar recém-descoberto, designado MAXI J1816-195, tem um período de rotação de cerca de 1,89 milissegundos. A descoberta é relatada em um artigo publicado em 9 de agosto no repositório de pré-impressão arXiv.
Os pulsares de raios X exibem variações periódicas estritas na intensidade dos raios X, que podem ser tão curtas quanto uma fração de segundo. Os pulsares de raios-X de milissegundos (AMXPs) são um tipo peculiar de pulsares de raios-X em que os curtos períodos de rotação são causados pela transferência de massa de longa duração de uma estrela companheira de baixa massa através de um disco de acreção para uma estrela de nêutrons de rotação lenta. Os astrônomos percebem os AMXPs como laboratórios astrofísicos que podem ser cruciais para avançar nosso conhecimento sobre os processos de explosão termonuclear.

AMXPs são relativamente raros e até hoje apenas algumas dezenas de objetos desse tipo foram identificados. Para expandir a lista desses objetos peculiares, a comunidade científica ainda está procurando ativamente por tais fontes usando observatórios espaciais como o NICER instalados na Estação Espacial Internacional (ISS).

Agora, um grupo de astrônomos liderados por Peter Bult, da Universidade de Maryland, relata a descoberta de um novo AMXP com o NICER. Eles descobriram que um transiente de raios-X recentemente descoberto, chamado MAXI J1816–195, exibe pulsações de 528,6 Hz. O MAXI J1816–195 foi identificado pela primeira vez em 7 de junho de 2022 pelo Monitor of All-sky X-ray Image (MAXI) a bordo da ISS. Observações de acompanhamento desta fonte com NICER confirmaram sua natureza AMXP.

"Apresentamos a descoberta de pulsações de 528,6 Hz no novo transiente de raios X MAXI J1816–195. 28 dias", escreveram os pesquisadores no artigo.

De acordo com o estudo, o MAXI J1816–195 tem um período de rotação de 1,89 milissegundos e um período orbital de cerca de 4,8 horas. A massa da estrela doadora foi estimada entre 0,1 e 0,55 massas solares. Com base nos resultados, o limite superior da distância para este pulsar foi de 28.000 anos-luz.

As observações identificaram 15 explosões de raios X termonucleares do MAXI J1816–195 exibindo uma evolução gradual na morfologia ao longo do tempo. O tempo médio de recorrência dessas rajadas foi medido em aproximadamente 1,4 horas. Descobriu-se que o MAXI J1816–195 é um rajada regular com um tempo de recorrência que aumenta ao longo da rajada.

Além disso, o estudo constatou que todas as explosões de raios-X observadas apresentaram uma evolução muito semelhante, tanto na curva de luz quanto em sua espectroscopia. As durações das explosões apontam para a ignição em um ambiente rico em hidrogênio, o que sugere que o material acumulado e, portanto, a estrela doadora devem ser ricos em hidrogênio. Os pesquisadores acrescentaram que nenhuma evidência de oscilações de explosão foi encontrada nos dados coletados. + Explorar mais