Trajeto pulsar por cerca de 2,5 milhões de anos. Crédito da imagem: Bill Saxton, NRAO / AUI / NSF Clique para ampliar
De alguma forma, uma estrela de nêutrons veloz e superdensa recebeu um poderoso "chute" que a impulsionou completamente para fora da galáxia da Via Láctea para a vastidão fria do espaço intergaláctico. Sua descoberta está intrigando astrônomos que usaram o radiotelescópio Very Long Baseline Array (VLBA) da National Science Foundation para medir diretamente a velocidade mais rápida já encontrada em uma estrela de nêutrons.
A estrela de nêutrons é o remanescente de uma estrela maciça nascida na constelação de Cygnus que explodiu cerca de dois milhões e meio de anos atrás em uma explosão titânica conhecida como supernova. Medições ultra-precisas de distância e movimento do VLBA mostram que ele está prestes a sair inevitavelmente de nossa galáxia.
"Sabemos que as explosões de supernovas podem dar um chute na estrela de nêutrons resultante, mas a tremenda velocidade desse objeto empurra os limites do nosso entendimento atual", disse Shami Chatterjee, do Observatório Nacional de Radioastronomia (NRAO) e Harvard-Smithsonian Centro de Astrofísica. "Essa descoberta é muito difícil para os modelos mais recentes de colapso do núcleo da supernova", acrescentou.
Chatterjee e seus colegas usaram o VLBA para estudar o pulsar B1508 + 55, a cerca de 7700 anos-luz da Terra. Com a "visão" de rádio ultra-afiada do VLBA em todo o continente, eles foram capazes de medir com precisão a distância e a velocidade do pulsar, uma estrela de nêutrons girando emitindo poderosos feixes de ondas de rádio. Traçar seu movimento para trás apontou para um local de nascimento entre grupos de estrelas gigantes na constelação de Cygnus - estrelas tão grandes que inevitavelmente explodem como supernovas.
"Esta é a primeira medição direta da velocidade de uma estrela de nêutrons que excede 1.000 quilômetros por segundo", disse Walter Brisken, astrônomo da NRAO. “A maioria das estimativas anteriores das velocidades das estrelas de nêutrons dependia de suposições informadas sobre suas distâncias. Com este, temos uma medição precisa e direta da distância, para que possamos medir a velocidade diretamente ”, disse Brisken. As medições do VLBA mostram o pulsar se movendo a quase 1100 quilômetros (mais de 670 milhas) por segundo - cerca de 150 vezes mais rápido que um ônibus espacial em órbita. A essa velocidade, ele poderia viajar de Londres a Nova York em cinco segundos.
Para medir a distância do pulsar, os astrônomos tiveram que detectar uma "oscilação" em sua posição causada pelo movimento da Terra ao redor do Sol. Essa "oscilação" era aproximadamente do tamanho de um taco de beisebol, visto da Lua. Então, com a distância determinada, os cientistas poderiam calcular a velocidade do pulsar medindo seu movimento no céu.
"O movimento que medimos com o VLBA foi quase o mesmo que assistir a uma bola de home run no Fenway Park de Boston a partir de um assento na Lua", explicou Chatterjee. “No entanto, o pulsar levou quase 22 meses para mostrar esse movimento aparente. O VLBA é o melhor telescópio possível para rastrear esses movimentos aparentes minúsculos. ”
O presumível local de nascimento da estrela entre as estrelas gigantes da constelação de Cygnus fica dentro do plano da Via Láctea, uma galáxia espiral. As novas observações do VLBA indicam que a estrela de nêutrons agora está se afastando do avião da Via Láctea com velocidade suficiente para tirá-lo completamente da galáxia. Desde a explosão da supernova, há quase dois milhões e meio de anos, o pulsar se moveu por cerca de um terço do céu noturno, visto da Terra.
"Pensamos há algum tempo que as explosões de supernova podem dar um chute à estrela de nêutrons resultante, mas os modelos mais recentes desse processo não produziram velocidades nem perto do que vemos neste objeto", disse Chatterjee. "Isso significa que os modelos precisam ser verificados e possivelmente corrigidos para dar conta de nossas observações", disse ele.
"Existem outros processos que podem aumentar a velocidade produzida pelo chute da supernova, mas teremos que investigar mais profundamente para tirar conclusões firmes", disse Wouter Vlemmings, do Jodrell Bank Observatory no Reino Unido e Universidade de Cornell nos EUA
As observações de B1508 + 55 fizeram parte de um projeto maior para usar o VLBA para medir distâncias e movimentos de numerosos pulsares. "Este é o primeiro resultado desse projeto de longo prazo, e é muito emocionante ter algo tão espetacular chegando tão cedo", disse Brisken. As observações do VLBA foram feitas em frequências de rádio entre 1,4 e 1,7 GigaHertz.
Chatterjee, Vlemmings e Brisken trabalharam com Joseph Lazio do Laboratório de Pesquisa Naval, James Cordes da Cornell University, Miller Goss da NRAO, Stephen Thorsett da Universidade da Califórnia, Santa Cruz, Edward Fomalont da NRAO, Andrew Lyne e Michael Kramer, ambos Observatório do Banco Jodrell. Os cientistas apresentaram suas descobertas na edição de 1º de setembro do Astrophysical Journal Letters.
O VLBA é um sistema de dez antenas de radiotelescópio, cada uma com uma antena de 25 metros de diâmetro e pesando 240 toneladas. De Mauna Kea, na Grande Ilha do Havaí, a St. Croix, nas Ilhas Virgens Americanas, o VLBA abrange mais de 5.000 milhas, proporcionando aos astrônomos a visão mais nítida de qualquer telescópio na Terra ou no espaço.
O Observatório Nacional de Radioastronomia é uma instalação da National Science Foundation, operada sob acordo de cooperação pela Associated Universities, Inc.
Sediado em Cambridge, Massachusetts, o Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) é uma colaboração conjunta entre o Smithsonian Astrophysical Observatory e o Harvard College Observatory. Os cientistas da CfA, organizados em sete divisões de pesquisa, estudam a origem, a evolução e o destino final do universo.
Fonte original: Comunicado de imprensa da CfA
