Os densos restos de estrelas massivas, conhecidos como estrelas de nêutrons, geram poderosos jatos de gás e poeira que se movem a centenas de milhões de quilômetros por hora, de acordo com uma pesquisa publicada na semana passada na Nature.
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Quando algumas estrelas massivas morrem, os seus restos colapsam em estrelas de nêutrons. Esses remanescentes são alguns dos objetos mais densos do universo ao lado dos buracos negros e, como seus primos mais enigmáticos, as estrelas de nêutrons às vezes alimentam jatos que lançam material para o espaço. Os jatos de estrelas de nêutrons são normalmente mais fracos do que os dos buracos negros – especialmente os dos quasares, os buracos negros supermassivos ativos no coração das galáxias – tornando-os mais difíceis de observar.
Exatamente como os jatos são alimentados por ambos os objetos é objeto de estudo contínuo. Mas de acordo com a nova investigação, os jatos de estrelas de nêutrons podem viajar a 114.000 quilômetros por segundo, um pouco mais de um terço da velocidade da luz, que, a 299.792,458 quilômetros por segundo (km/s), é o limite máximo de velocidade da natureza. Curiosamente, os efeitos relativísticos, como a dilatação do tempo e a contração do comprimento, começam a acontecer quando as velocidades excedem um décimo da velocidade da luz.
Os cientistas determinaram isso graças a uma peculiaridade das estrelas binárias de nêutrons, que são sistemas onde estrelas de nêutrons e estrelas companheiras orbitam umas às outras. As estrelas de nêutrons são “tão densas que podem extrair material da superfície de uma estrela companheira próxima”, disse James Miller Jones, astrofísico da Universidade Curtin, na Austrália, e coautor da pesquisa, em um comunicado do ICRAR. “Esse gás desce em espiral até a superfície daquela estrela de nêutrons, onde fica muito, muito quente e denso. Uma vez que o suficiente se acumule, as reações de fusão nuclear começam a acontecer na superfície.”
Explosões termonucleares em estrelas distantes são o equivalente cósmico de pisar no acelerador. As explosões desencadeiam emissões de jatos que são lançadas no espaço.
Para encontrar a velocidade dos jatos de estrelas de nêutrons, a equipe observou duas estrelas de nêutrons (4U 1728-34 e 4U 1636-536) em rádio e comprimentos de onda usando o Australia Telescope Compact Array, e em comprimentos de onda de raios X usando o International Gamma-Ray Astrophysics Laboratory.
Os jatos normalmente têm um fluxo constante, dificultando a cronometragem da velocidade do material. Mas quando as estrelas acumularam massa suficiente para que ocorressem explosões nas suas superfícies, emitiram raios-X brilhantes. Por sua vez, os jatos dispararam, possibilitando medir suas velocidades.
A velocidade dos jatos é próxima da velocidade de escape das estrelas de nêutrons; isto é, a velocidade necessária para que um pedaço de material escape do campo gravitacional de uma estrela. A pesquisa informará os modelos de formação de jatos para os pesquisadores, e os próximos passos da equipe poderão revelar como a velocidade dos jatos muda dependendo do tamanho e da taxa de rotação das estrelas de nêutrons. O futuro é brilhante – literalmente – para a compreensão de algumas das físicas mais extremas do universo.
Traduzido de Gizmodo
