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OVNI? Por que as variações de pulso dos pulsares binários são tão chocantes?
No universo distante, os pulsares parecem ter atraído a atenção de inúmeros astrônomos com sua singularidade. Pulsares são estrelas de nêutrons de rotação rápida que emitem ondas eletromagnéticas em pulsos regulares. Em um sistema de pulsares binários, um dos pulsares tem uma estrela companheira, geralmente uma anã branca ou outra estrela de nêutrons. O estudo desses pulsares binários não apenas nos dá a oportunidade de observar a gravidade extrema no universo, mas também é uma importante fonte de dados para verificar a teoria geral da relatividade de Einstein.
Nesses sistemas, os intervalos de tempo entre os pulsos variam devido à influência gravitacional da estrela companheira, permitindo que os cientistas rastreiem o movimento dos objetos.
História dos pulsares binários
Em 1974, os astrônomos Joseph Houghton Taylor e Russell Halls descobriram PSR B1913+16, o "pulsar binário Halls-Taylor", no Observatório de Arecibo. Por isso, ele recebeu o Prêmio Nobel de Física de 1993. Quando Halls observou o pulsar recém-descoberto, ele notou que a frequência dos pulsos apresentava mudanças regulares. A razão para essa mudança é que o pulsar está orbitando a estrela companheira em alta velocidade, causando assim o efeito Doppler.
À medida que um pulsar se move em direção à Terra, os pulsos se tornam mais frequentes; inversamente, à medida que ele se afasta, os pulsos recebidos diminuem.
Essa descoberta não apenas ajudou os cientistas a perceber que os pulsares e suas estrelas companheiras têm massas semelhantes, mas também levou à primeira medição precisa da massa de uma estrela de nêutrons. Ao medir mudanças no tempo dos pulsos, os cientistas usaram efeitos de tempo relativísticos para descobrir a massa do pulsar. Com o tempo, a energia orbital desse sistema de pulsares é convertida em ondas gravitacionais, fazendo com que eles se aproximem gradualmente.
Pulsares binários de massa intermediária
Um pulsar binário de massa intermediária (IMBP) é um sistema pulsar-anã branca de período relativamente longo. Os pulsares nesses sistemas geralmente têm massas altas e períodos de rotação relativamente longos, variando entre 10 e 200 milissegundos. Tomando PSR J2222−0137 como exemplo, a massa do companheiro deste pulsar é pelo menos 1,3 vezes a massa do Sol, tornando-o um pulsar binário de massa média.
A descoberta de PSR J2222−0137 expande ainda mais nosso conhecimento sobre sistemas de pulsares, particularmente no que diz respeito às propriedades e massas de estrelas companheiras.
O impacto dos pulsares binários
Em um sistema de pulsar binário, a luz de raios X é gerada quando a estrela companheira se expande e transfere suas camadas externas para o pulsar, desencadeando uma cadeia de interações. A luz dessas emissões de raios X às vezes mostra um padrão pulsado, um fenômeno conhecido como fase binária de raios X. Devido ao fluxo de matéria, um disco de acreção é frequentemente formado, e o pulsar libera um "vento" que afeta o campo magnético e a emissão de sinal de pulso da estrela companheira.
Essas interações não apenas demonstram a atração dos pulsares, mas também revelam o quão próximos objetos interagem no universo influenciam uns aos outros.
À medida que os cientistas estudam os pulsares binários mais profundamente, eles começam a entender como esses misteriosos fenômenos cósmicos desafiam nossa compreensão das leis fundamentais da física. Além disso, a observação de pulsares binários pode nos trazer novos insights mais profundos sobre as ondas gravitacionais e a evolução do universo no futuro. Neste vasto universo, existem segredos mais profundos no comportamento desses pulsares esperando para serem explorados por nós?
