Astrônomos encontram 10 novos pulsares de milissegundos no aglomerado globular Terzan 5

Perfis de pulso integrados de todos os pulsares recém-descobertos em Terzan 5. Esses gráficos são obtidos após somar perfis individuais de diferentes épocas e alinhar os perfis em relação a um perfil de modelo de referência. Crédito:Padmanabh et al., 2024.

Usando o radiotelescópio MeerKAT, uma equipe internacional de astrônomos detectou 10 novos pulsares de milissegundos em um aglomerado globular galáctico conhecido como Terzan 5. A descoberta, que torna o Terzan 5 o aglomerado globular mais rico em pulsares, foi relatada em um artigo de pesquisa publicado em março. 26 no servidor de pré-impressão arXiv .

Os pulsares são estrelas de nêutrons rotativas altamente magnetizadas que emitem um feixe de radiação eletromagnética. Os pulsares de rotação mais rápida, com períodos de rotação abaixo de 30 milissegundos, são conhecidos como pulsares de milissegundos (MSPs). Os astrônomos presumem que eles são formados em sistemas binários quando o componente inicialmente mais massivo se transforma em uma estrela de nêutrons que é então girada devido ao acréscimo de matéria da estrela secundária.

Descoberto em 1968, Terzan 5 é um aglomerado globular (GC) localizado no bojo da Via Láctea, a cerca de 18.800 anos-luz de distância. Tem um raio de 2,7 anos-luz, uma massa de cerca de 2 milhões de massas solares e tem uma idade estimada de 12 mil milhões de anos. Dado que o Terzan 5 é conhecido há décadas, é um dos GCs mais amplamente estudados, e observações anteriores descobriram que acolhe uma numerosa população de pulsares, incluindo MSPs.

A presença de muitos pulsares em Terzan 5 ainda pode ser desconhecida e estima-se que este aglomerado possa conter até 200 desses objetos. Portanto, uma equipe de astrônomos liderada por Prajwal Padmanabh do Instituto Max Planck de Física Gravitacional em Hannover, Alemanha, observou Terzan 5 com o radiotelescópio MeerKAT usando o receptor de banda L (856–1.712 MHz), na esperança de identificar novos pulsares. neste aglomerado.

Como resultado, a equipe de Padmanabh detectou 10 novos MSPs, dos quais nove eram sistemas binários. Após a descoberta, Terzan 5 hospeda agora 49 pulsares, que é até agora o número mais alto de qualquer aglomerado globular conhecido.

Os MSPs recém-descobertos têm períodos de rotação entre 1,25 e 4,54 milissegundos, enquanto suas medidas de dispersão são semelhantes – dentro de um intervalo de 235,44–239,46 pc/cm³ . Os astrónomos conseguiram derivar a idade característica de cinco dos pulsares recentemente detectados e é geralmente entre 1,3 e 3,18 mil milhões de anos.

Os investigadores sublinharam que o único pulsar isolado da amostra, designado Ter5as, tem um período de rotação de 2,32 milissegundos e muitos dos seus parâmetros ainda permanecem desconhecidos. Quatro pulsares na amostra, nomeadamente Ter5au, Ter5ap, Ter5av e Ter5ax, provavelmente têm companheiras anãs brancas com massas mínimas dentro de um intervalo de 0,07–0,28 massas solares.

Os autores do artigo notaram que um dos MSPs recém-descobertos, designado Ter5ao, é um pulsar excêntrico de órbita ampla com uma grande massa companheira mínima de aproximadamente 0,69 massas solares e um período de rotação rápido. Essas descobertas sugerem que pode ser um raro sistema de estrela dupla de nêutrons (DNS).

Mais informações: PV Padmanabh et al, Descoberta e tempo de dez novos pulsares de milissegundos no aglomerado globular Terzan 5, arXiv (2024). DOI:10.48550/arxiv.2403.17799
Informações do diário: arXiv

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