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A Via Láctea pode estar escondendo um grande segredo em seu cerne: uma estrela morta extremamente magnética
Os cientistas suspeitam que uma estrela de nêutrons altamente magnética e de rotação rápida, ou “pulsar”, resida no coração da Via Láctea. A descoberta pode mudar a nossa compreensão de quantas destas estrelas mortas extremas vivem perto do buraco negro supermassivo central da nossa galáxia, Sagitário A* (Sgr A*).
Como todos estrelas de nêutronsos pulsares nascem quando estrelas com massa em torno da massa do Sol atingem o fim do seu combustível para a fusão nuclear e não conseguem mais se sustentar contra o colapso gravitacional. Embora a região do Via Láctea Espera-se que o chamado Centro Galáctico esteja repleto de pulsares, detectá-los é um desafio devido ao quão extremo, turbulento e densamente compactado é o coração da nossa galáxia. No entanto, as ondas de rádio não são obscurecidas por esta região na mesma medida que a luz visível e outras formas de radiação eletromagnética.
Os cientistas por trás do estudo dizem que ficaram surpresos com o número de pulsares encontrados. “Nossa pesquisa é uma das mais sensíveis já realizadas em relação ao Centro Galáctico”, disse a líder da equipe Karen Perez, do Instituto de Busca por Inteligência Extraterrestre (SETI). disse em um comunicado. “Deveríamos ter sido sensíveis a aproximadamente 10% dos pulsares de milissegundos e 50% dos pulsares lentos e canônicos, assumindo que a população de pulsares no Centro Galáctico se assemelha à da Via Láctea mais ampla.
“Apesar dessa sensibilidade, detectamos apenas um único candidato – apelidado de Breakthrough Listen Pulsar (BLPSR) – que permanece sob investigação ativa.”
Colocando Einstein à prova com faróis cósmicos
O colapso gravitacional de um núcleo estelar massivo para criar uma estrela de nêutrons resulta em um corpo com entre uma e duas vezes a massa de o sol amontoados em uma largura de 12 milhas (20 quilômetros). Isso não apenas cria o material mais denso do universo conhecido (uma colher de chá de “coisa” de estrela de nêutrons pesaria 10 milhões de toneladas, quase o mesmo que 85.000 baleias azuis adultas, se trazida para a Terra), mas como um patinador no gelo nas Olimpíadas de Inverno puxando seus braços para acelerar sua rotação, a rápida contração de um núcleo estelar que dá origem a uma estrela de nêutrons pode criar um objeto que pode girar impressionantes 700 vezes por segundo.
Se isso não tornasse as estrelas de nêutrons suficientemente extremas, no caso dos pulsares, essas estrelas mortas emitem feixes gêmeos paralelos de radiação de ondas de rádio a partir de seus pólos. À medida que o pulsar gira, esses feixes percorrem o cosmos como os feixes de luz de um farol. Conseqüentemente, os pulsares são frequentemente chamados de “faróis cósmicos.”
A precisão dos pulsares significa que a periodicidade dos seus feixes pode ser usada como relógios cósmicos, que podem ser usados para investigar a física em condições extremas, como na vizinhança de corpos com massas imensas. Isso inclui a teoria magnum opus da gravidade de Einstein de 1915, a relatividade geral, que sugere que objetos com massa distorcem a própria estrutura do espaço e do tempo, unificados como uma entidade quadridimensional chamada “espaço-tempo”. A gravidade surge da deformação do espaço, e um impacto no tempo pode ser detectado com relógios suficientemente precisos. Relógios como pulsares.
“Qualquer influência externa sobre um pulsar, como a atração gravitacional de um objeto massivo, introduziria anomalias nesta chegada constante de pulsos, que podem ser medidos e modelados”, disse o membro da equipe Slavko Bogdanov, do Laboratório de Astrofísica de Columbia. “Além disso, quando os pulsos viajam perto de um objeto muito massivo, eles podem ser desviados e sofrer atrasos de tempo devido à deformação do espaço-tempo, conforme previsto pela teoria da relatividade geral de Einstein.”
Sgr A*com uma massa equivalente a mais de 4 milhões de sóis, tem um impacto radical no espaço-tempo na sua vizinhança e, como tal, fornece certamente um laboratório adequado para estudar tal física. Se existirem pulsares nas proximidades de Sgr A*, eles podem servir como o equipamento de laboratório certo para esses experimentos.
O resultado seria um teste sem precedentes da relatividade geral em torno de um buraco negro supermassivo. Entretanto, o facto de o BLPSR ter sido o único pulsar potencialmente detectado pelos investigadores no Centro Galáctico levanta sérias questões sobre os tamanhos populacionais previstos destas estrelas mortas extremas no coração da Via Láctea.
Estas são questões que podem ser respondidas em futuros projetos astronómicos, como o Very Large Array (ngVLA) de próxima geração e o Square Kilometer Array (SKA), que deverão ter a sensibilidade e a resolução necessárias para determinar verdadeiramente a densidade populacional dos pulsares no centro da nossa galáxia.
“Estamos ansiosos para saber o que as observações de acompanhamento poderão revelar sobre este candidato a pulsar”, disse Perez. “Se confirmado, poderá ajudar-nos a compreender melhor a nossa própria galáxia e a relatividade geral como um todo.”
Os resultados da equipe foram publicados em 9 de fevereiro em O Jornal Astrofísico.
