Os pulsares aranha são um tipo de pulsar de milissegundos que retira suas estrelas companheiras de suas atmosferas por meio de ventos energéticos.
Esta imagem composta mostra Omega Centauri, um aglomerado globular a cerca de 17.710 anos-luz de distância, na constelação de Centauro; na imagem, os dados do Chandra são mostrados ao longo de uma visão óptica do Hubble e uma visão infravermelha do Spitzer. Crédito da imagem: NASA/CXC/Universidade Estadual de São Francisco/Cool e outros. /ESA/STScI/JPL/Caltech/SAO/N. Wolk.
Um pulsar é o núcleo denso giratório que permanece depois que uma estrela massiva entra em colapso para formar uma estrela de nêutrons.
Estrelas de nêutrons em rotação rápida podem produzir feixes de radiação. Como o feixe giratório de um farol, a radiação pode ser observada como uma poderosa fonte pulsante de radiação, ou pulsar.
Alguns pulsares giram dezenas a centenas de vezes por segundo e são conhecidos como pulsares de milissegundos.
Os pulsares aranha são uma classe especial de pulsares de milissegundos e recebem esse nome devido aos danos que infligem a pequenas estrelas companheiras em órbita ao seu redor.
Através dos ventos de partículas energéticas que saem dos pulsares aranha, as camadas externas das estrelas companheiras do pulsar são metodicamente removidas.
Usando os radiotelescópios Parkes e MeerKAT, os astrônomos recentemente descoberto Pulsares de 18 milissegundos em um aglomerado globular chamado Ômega Centauro.
“Omega Centauri, também conhecido como NGC 5139, é o sistema estelar mais massivo da Galáxia encontrado até agora, com uma massa estelar de 3,6 milhões de massas solares”, disseram os astrónomos Jiaqi Zhao e Craig Heinke da Universidade de Alberta.
“Ele está localizado na constelação de Centauro, a uma distância de 5.430 parsecs (17.710 anos-luz) do Sol.”
Em seu estudo, os autores analisaram os dados do Chandra de Omega Centauri para ver se algum dos pulsares de milissegundos emitia raios-X.
Eles encontraram pulsares de 11 milissegundos emitindo raios X, e cinco deles eram pulsares de aranha concentrados perto do centro de Omega Centauri.
Em seguida, os pesquisadores combinaram os dados do Omega Centauri com observações do Chandra de 26 pulsares de aranha em 12 outros aglomerados globulares.
Existem duas variedades de pulsares de aranha com base no tamanho da estrela que está sendo destruída.
Os pulsares aranha ‘Redback’ são estrelas companheiras prejudiciais que pesam entre um décimo e metade da massa do Sol. Enquanto isso, os pulsares aranha da “viúva negra” estão danificando estrelas companheiras com menos de 5% da massa do Sol.
Os investigadores encontraram uma diferença clara entre as duas classes de pulsares de aranha, com os redbacks sendo mais brilhantes em raios X do que as viúvas negras, confirmando trabalhos anteriores.
Eles são os primeiros a mostrar uma correlação geral entre o brilho dos raios X e a massa da companheira para pulsares de aranha, com pulsares que produzem mais raios X sendo emparelhados com companheiros mais massivos.
Isto dá evidências claras de que a massa do companheiro dos pulsares aranha influencia a dose de raios X que a estrela recebe.
Acredita-se que os raios X detectados pelo Chandra sejam gerados principalmente quando os ventos das partículas que fluem para longe dos pulsares colidem com ventos de matéria que sopram para longe das estrelas companheiras e produzem ondas de choque, semelhantes às produzidas por aeronaves supersônicas.
Os pulsares aranha são normalmente separados de seus companheiros por apenas cerca de uma a 14 vezes a distância entre a Terra e a Lua.
Esta proximidade faz com que as partículas energéticas dos pulsares sejam particularmente prejudiciais para as suas estrelas companheiras.
“Esta descoberta está de acordo com os modelos teóricos”, disseram os astrónomos.
“Como estrelas mais massivas produzem um vento mais denso de partículas, há um choque mais forte – produzindo raios X mais brilhantes – quando o seu vento colide com as partículas do pulsar.”
“A proximidade das estrelas companheiras aos seus pulsares significa que os raios X podem causar danos significativos às estrelas, juntamente com o vento do pulsar.”
O descobertas será publicado no Avisos mensais da Royal Astronomical Society.
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Jiaqi Zhao e Craig O. Heinke. 2023. Um estudo de raios X do Chandra de pulsares de milissegundos no aglomerado globular Omega Centauri: uma correlação entre a massa da companheira do pulsar aranha e a luminosidade dos raios X. MNRAS, no prelo; arXiv: 2309.13189
