Canibais cósmicos expelem jatos para o espaço a 40% da velocidade da luz
Esta impressão artística mostra como as explosões nucleares em uma estrela de nêutrons alimentam os jatos que saem de suas regiões polares magnéticas. Crédito:Danielle Futselaar e Nathalie Degenaar, Instituto Anton Pannekoek, Universidade de Amsterdã. Licença CC BY-SA 3.0 Pela primeira vez, os astrónomos mediram a velocidade de jactos rápidos no espaço, cruciais para a formação de estrelas e a distribuição de elementos necessários à vida.
Mediu-se que os jatos de matéria, expelidos por estrelas consideradas “canibais cósmicos”, viajam a mais de um terço da velocidade da luz – graças a um novo experimento inovador publicado na Nature hoje.
O estudo lança uma nova luz sobre estes processos violentos, fazendo uso inteligente de explosões nucleares descontroladas na superfície das estrelas.
O coautor Jakob van den Eijnden, bolsista do Prêmio Warwick do Departamento de Física da Universidade de Warwick, disse:“As explosões ocorreram em estrelas de nêutrons, que são incrivelmente densas e notórias pela enorme atração gravitacional que as faz engolir gás de seus arredores. —uma atração gravitacional que só é superada pelos buracos negros.
"O material, principalmente hidrogênio de uma estrela próxima que orbita, gira em direção à estrela em colapso, caindo como neve em sua superfície. À medida que mais e mais material chove, o campo gravitacional o comprime até que uma explosão nuclear descontrolada seja iniciada. Esta explosão impacta os jatos que também são disparados do material em queda e ejetam partículas para o espaço em alta velocidade."
A equipe desenvolveu uma maneira de medir a velocidade e as propriedades dos jatos comparando os sinais de raios X e de rádio captados pelo Australia Telescope Compact Array (de propriedade e operado pela CSIRO, a agência científica nacional da Austrália) e pela Agência Espacial Europeia (ESA). Satélite integral. Em primeiro plano, no centro à direita, há uma bola branca muito brilhante representando a estrela de nêutrons. Filamentos brancos/roxos estão saindo de sua região polar. A bola é cercada por uma esfera maior, branca e nebulosa, a coroa, e mais adiante por um disco com faixas concêntricas de cores diferentes, indo do branco no disco interno ao laranja no meio e ao vermelho-magenta na região externa. Uma faixa laranja conecta a parte externa do disco a uma grande seção amarelo-laranja-vermelha de uma esfera no canto superior esquerdo. Isto representa a estrela companheira da estrela de nêutrons, que alimenta o disco ao redor do corpo esférico branco brilhante.]. Crédito:ESA O coautor Thomas Russell, Instituto Nacional de Astrofísica, INAF, Palermo, Itália, disse:"Isso nos deu um experimento perfeito. Tivemos um impulso muito breve e de curta duração de material extra que é lançado no jato e que podemos rastrear conforme ele desce no jato para aprender sobre sua velocidade."
Jakob van den Eijnden acrescentou:"Essas explosões ocorrem a cada duas horas, mas você não pode prever exatamente quando elas acontecerão. Então você tem que olhar para as observações do telescópio por um longo tempo e esperar capturar algumas explosões. Mais três dias de observações, vimos 10 explosões e jatos acendendo."
Os jatos viajaram cerca de 114 mil quilômetros por segundo, incríveis 35-40% da velocidade da luz.
Esta foi a primeira vez que os astrónomos conseguiram antecipar e observar diretamente como uma certa quantidade de gás foi canalizada para um jato e acelerada para o espaço.
A coautora Nathalie Degenaar, Universidade de Amsterdã, Holanda, continuou:"Com base em dados anteriores, pensamos que a explosão destruiria o local onde o jato estava sendo lançado. Mas vimos exatamente o oposto:uma forte entrada no jato, em vez de do que uma interrupção."
Os pesquisadores acreditam que a massa e a rotação das estrelas de nêutrons e dos buracos negros também impactam os jatos.
Tendo agora demonstrado que esta investigação é possível, este estudo constituirá o modelo para futuras experiências com estrelas de neutrões e os seus jactos. Os jatos também podem ser produzidos por eventos cataclísmicos, como explosões de supernovas e explosões de raios gama. Os novos resultados terão ampla aplicabilidade em muitos estudos do cosmos.
