Conheça os pulsares, os piões mais rápidos que existem no Universo


*Este texto foi escrito por um colunista do TecMundo; saiba mais no final.

Investigar as profundezas do espaço para além do nosso céu significa muitas vezes se deparar com objetos e fenômenos espetaculares. Buracos negros, supernovas, planetas onde chovem diamantes… tudo isso é apresentado ao nosso entendimento através das ferramentas da Ciência. Uma dessas surpresas cósmicas é a classe de objetos em rotação mais rápida em rotação que existe: os pulsares.

Pulsares são estrelas de nêutrons conhecidas pelas características de serem mais densos que o núcleo de um átomo de urânio, e por ter alguns dos campos magnéticos mais fortes do Universo. Além disso, essas estrelas superdensas possuem apenas alguns quilômetros de diâmetro e mesmo assim contêm mais massa do que todo o nosso Sol.

Porém, a característica mais notável de um pulsar é o fato de que eles são objetos que giram de maneira extremamente rápida, chegando a uma taxa de rotação de centenas de vezes por segundo.

Representação artística de um pulsarFonte:  NASA 

A descoberta do primeiro pulsar (e, por consequência, da existência dessa categoria de objetos celestes) ocorreu em 1967, e pode-se dizer que foi quase acidental, o que na ciência chamamos de serendipidade.

Os pulsares foram descobertos pela astrofísica britânica Jocelyn Bell Burnell, quando ela era ainda uma estudante de pós-graduação na Universidade de Cambridge e usava o radiotelescópio desenvolvido por ela e seu orientador, o também astrônomo britânico, Antony Hewish, para procurar quasares.

Foto da astrofísica Jocelyn Bell Burnell feita em 1967Foto da astrofísica Jocelyn Bell Burnell feita em 1967Fonte:  Roger W Haworth/Flickr 

Durante suas observações, Jocelyn verificou em seus papéis de registro gráfico a existência de um sinal de rádio que pulsava com uma regularidade de três pulsos a cada segundo entre as estrelas.

Esse sinal causou surpresa para ela e para a comunidade de astrônomos da época, pois não se conhecia no Universo nenhum fenômeno físico que produzisse naturalmente essa observação. Por essa razão, inicialmente pensou-se, meio como piada meio como hipótese séria e razoável, que o sinal tivesse origem artificial, fruto de outra civilização. Por conta disso, o objeto foi nomeado temporariamente de “Little Green Man 1”, o Pequeno Homem Verde 1.

Esse objeto, agora conhecido oficialmente como PSRB1919 + 21 foi identificado após alguns anos como uma estrela de nêutrons em rápida rotação, o primeiro pulsar detectado.

A descoberta de Jocelyn causou um grande impacto na comunidade científica e, desde então, os pulsares têm sido entendidos como objetos fundamentais para entender a natureza das estrelas, principalmente os estágios finais da vida de estrelas massivas que produzem os objetos exóticos como as estrelas de nêutrons e os buracos negros.

Embora Jocelyn não tenha sido reconhecida com o Prêmio Nobel de Física pelo seu feito (dado ao seu orientador pela descoberta dos pulsares), sua descoberta auxiliou a pavimentar o caminho para as mulheres na ciência.

Embora os pulsares sejam chamados de “estrelas de nêutrons”, cerca de 95% de sua massa são, de fato, nêutrons. O percentual restante é devido aos prótons e elétrons que não foram esmagados no núcleo dos átomos.

À medida que o pulsar gira, as partículas carregadas que o compõe se movem rapidamente, gerando um grande campo magnético. Quando as partículas circundantes entram nesse campo, elas são aceleradas, criando um jato de radiação que emana dos polos da estrela de nêutrons. Quando um desses polos está apontado justamente na nossa direção, conseguimos detectar o “pulso” do pulsar.

A maioria das estrelas de nêutrons não aparece como pulsares para nós, já que a maioria delas não está alinhada com nossa linha de visão. Pode ser que todas as estrelas de nêutrons sejam pulsares e pode ser que não, seja como for, só conseguimos observar apenas uma pequena fração delas realmente pulsando.

Observação em raios-X do pulsar de Vela.Observação em raios-X do pulsar de Vela.Fonte:  NASA/Chandra 

Dentre os pulsares, existe uma enorme variedade de períodos de rotação. O pulsar com a rotação mais rápida já descoberto até então é o PSR J1748-2446ad, cuja rotação é de 716 Hz ou 716 vezes por segundo. Esse pulsar foi descoberto em 2004 e está localizado em um aglomerado globular de estrelas chamado Terzan 5, localizado a aproximadamente 18.000 anos-luz da Terra na constelação de Sagitário. Ele tem um raio estimado em apenas 16 km e seu equador está girando a aproximadamente 24% da velocidade da luz ou, melhor dizendo, a mais de 70.000 quilômetros por segundo!

De fato, existem muito poucos objetos no Universo que ficam completamente parados: quase tudo que conhecemos gira de alguma forma. Cada lua, planeta e estrela que conhecemos gira em seu próprio eixo. Cada par binário, cada galáxia e até mesmo grupos e aglomerados de galáxias possuem taxas de rotação. Nenhum deles, contudo, possuem características tão intrigantes quantos os pulsares, verdadeiros piões cósmicos!

Nícolas Oliveira, colunista do TecMundo, é licenciado em Física e mestre em Astrofísica. É professor e atualmente faz doutorado no Observatório Nacional, trabalhando com aglomerados de galáxias. Tem experiência com Ensino de Física e Astronomia e com pesquisa em Astrofísica Extragaláctica e Cosmologia. Atua como divulgador e comunicador científico, buscando a popularização e a democratização da ciência. Nícolas está presente nas redes sociais como @nicooliveira_.





Source link

Deixe o seu comentário


O seu endereço de email não será publicado.