O Telescópio Fermi adicionou significativamente ao nosso catálogo cósmico, incluindo 294 novos pulsares de raios gama. Essa adição expandiu o catálogo Fermi de pulsares de raios gama para mais de 340 objetos, um salto substancial em comparação com os menos de 10 pulsares conhecidos identificados quando as observações começaram em 2008.
O astrofísico David Smith, do Laboratório de Astrofísica de Bordeaux, parte do Centro Nacional Francês de Pesquisa Científica (CNRS), destaca a significância multifacetada dos pulsares. Eles oferecem percepções em vários aspectos da astrofísica, incluindo raios cósmicos, evolução estelar e até os reinos elusivos das ondas gravitacionais e da matéria escura. O catálogo expandido não é apenas uma lista de pulsares; é um portal para novas explorações e descobertas científicas.
Pulsares: Os Faróis do Universo
Pulsares estão entre os objetos mais extremos do universo. Como uma subcategoria de estrelas de nêutrons, que são os núcleos colapsados de estrelas maciças, os pulsares exibem características únicas. A principal distinção entre pulsares e estrelas de nêutrons típicas reside em sua natureza pulsante. Pulsares emitem poderosos jatos de radiação de seus polos, semelhantes a um holofote cósmico varrendo o céu.
Essas estrelas são conhecidas por suas incrivelmente rápidas taxas de rotação. Conhecidos como pulsares de milissegundos (MSPs), algumas dessas estrelas podem completar uma rotação em apenas 10 milissegundos. O pulsar mais rápido conhecido gira surpreendentemente 716 vezes por segundo. Conforme os pulsares giram, seus feixes de radiação podem intersectar com a Terra, assemelhando-se a um farol cósmico. Dos aproximadamente 3.400 pulsares conhecidos, uma minoria emite raios gama, a radiação mais potente do universo.
Pulsares de Raios Gama
Pulsares de raios gama são particularmente fascinantes porque aceleram partículas a energias extremamente altas em seus poderosos campos magnéticos, resultando em explosões de luz poderosa e invisível. O novo catálogo revela que cerca de 10% dos pulsares conhecidos emitem raios gama. Esse tamanho significativo de amostra oferece uma oportunidade para entender o que diferencia os pulsares de raios gama de seus equivalentes de ondas de rádio.
Além disso, a precisão no cronograma dos pulsares, especialmente aqueles com taxas de rotação na escala de milissegundos, dos quais 144 estão incluídos no catálogo, é inestimável. Essa precisão pode ser utilizada em aplicações como navegação espacial, crucial à medida que mais missões se aventuram no cosmos.
Pulsares também desempenham um papel na detecção de ondas gravitacionais, com base em anomalias no cronograma de seus sinais. Essas anomalias podem indicar as expansões e contrações do espaço-tempo desencadeadas por ondas gravitacionais de eventos massivos. Além disso, pulsares servem como sujeitos de teste para teorias da relatividade.
Lucas Guillemot, um astrônomo do Laboratório de Física e Química do Ambiente e Espaço e da Universidade de Orleans na França, aponta a surpreendente revelação das observações de Fermi: MSPs emitem predominantemente raios gama, agora constituindo metade do catálogo. Esta descoberta mudou nosso entendimento desses objetos celestes.
Um subconjunto intrigante dos novos pulsares são os pulsares ‘aranha’, assim chamados por sua semelhança com aracnídeos que consomem seus parceiros menores. Nestes sistemas, o pulsar extrai material de uma estrela companheira binária, frequentemente resultando em uma nuvem de material evaporado da estrela companheira. Megan DeCesar, uma astrônoma da Universidade George Mason e do Laboratório de Pesquisa Naval dos EUA, compara isso ao processo de “reciclagem” do MSP ficando “um pouco exagerado”, com a intensa radiação e vento de partículas do pulsar gradualmente retirando a superfície da outra estrela.
A jornada do telescópio Fermi está longe de terminar. Elizabeth Hays, uma astrônoma do Centro de Voo Espacial Goddard da NASA, expressa confiança no potencial contínuo de Fermi como uma “máquina de descobertas”. Ela antecipa a identificação de mais 100 pulsares de raios gama, com algumas dezenas sendo altamente prováveis.
O estudo foi publicado no The Astrophysical Journal.
