Uma estrela de nêutrons no sistema binário de raios X 4U 1820-30 gira 716 vezes por segundo, tornando-a um dos objetos de rotação mais rápida já observados, de acordo com uma análise de dados coletados pelo Neutron Star Interior Composition Explorer (NICER) da NASA entre 2017 e 2022.
Representação artística do sistema binário de raios X 4U 1820-30 no núcleo do aglomerado globular NGC 6624. Crédito da imagem: NASA.
4U 1820-30 está localizado a cerca de 26.000 anos-luz de distância da Terra, na constelação de Sagitário.
Este sistema binário de raios X faz parte de um aglomerado globular rico em metais chamado NGC 6624.
Consiste em duas estrelas – uma estrela de nêutrons e uma companheira anã branca. Este último orbita a estrela de nêutrons uma vez a cada 11 minutos, tornando-o o sistema com o menor período orbital conhecido.
4U 1820-30 normalmente exibe rajadas curtas de raios X, durando apenas 10 a 15 segundos. Isto é provavelmente porque o combustível rico em hélio inflamado queima rapidamente em sua superfície.
“Devido à sua intensa gravidade, a estrela de nêutrons afasta material de sua estrela companheira”, disse o Dr. Gaurava Jaisawal da DTU Space e colegas.
“Quando material suficiente se acumula em sua superfície, ocorre uma violenta explosão termonuclear na estrela de nêutrons, semelhante a uma bomba atômica.”
Os astrônomos usaram o telescópio de raios X NICER da NASA, montado fora da Estação Espacial Internacional, para observar 4U 1820-30.
“Estávamos estudando explosões termonucleares deste sistema e então encontramos oscilações notáveis, sugerindo uma estrela de nêutrons girando em torno de seu eixo central a impressionantes 716 vezes por segundo”, disse o Dr.
“Se observações futuras confirmarem isto, a estrela de neutrões 4U 1820-30 seria um dos objetos de rotação mais rápida alguma vez observados no Universo, igualado apenas por outra estrela de neutrões chamada PSR J1748-2446.”
Entre 2017 e 2021, o NICER detectou 15 explosões termonucleares de raios X de 4U 1820-30.
Foi uma dessas explosões que mostrou uma assinatura conhecida como “oscilações de explosão termonuclear”, ocorrendo a uma frequência de 716 Hz.
Essas oscilações de explosão correspondem à frequência de rotação da própria estrela de nêutrons, o que significa que ela gira em torno de seu eixo a uma taxa recorde de 716 vezes por segundo.
“Durante as explosões, a estrela de nêutrons torna-se até 100.000 vezes mais brilhante que o Sol, liberando uma imensa quantidade de energia”, disse o pesquisador espacial da DTU, Dr. Jerome Chenevez.
“Portanto, estamos lidando com eventos muito extremos e, ao estudá-los, obtemos novos insights sobre os ciclos de vida existentes em sistemas estelares binários e a formação de elementos no Universo.”
O descobertas aparecer no Jornal Astrofísico.
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Gaurava K. Jaiswal e outros. 2024. Um estudo abrangente de explosões de raios X termonucleares de 4U 1820-30 com NICER: interações de disco de acreção e uma oscilação de explosão candidata. ApJ 975, 67; dois: 10.3847/1538-4357/ad794e
