Language
Country/Area
No result found
Por que pulsares de milissegundos frequentemente aparecem em aglomerados globulares? Qual é a misteriosa conexão deles?
Pulsares de milissegundos (MSPs) são pulsares com períodos menores que dez milissegundos, e uma das principais preocupações é por que eles são frequentemente encontrados em aglomerados globulares. Os ambientes densos desses aglomerados podem estar relacionados ao processo de formação de pulsares de milissegundos, representando um problema astronômico interessante e importante.
Acredita-se geralmente que os pulsares de milissegundos tenham evoluído de sistemas binários de raios X de baixa massa.
A teoria tradicional sustenta que os pulsares de milissegundos são antigas estrelas de nêutrons que absorveram matéria e aceleraram sua velocidade. Em tal sistema binário, as camadas externas da estrela companheira podem fluir para o disco de acreção da estrela de nêutrons, o que pode acelerar a rotação do pulsar para centenas de vezes por segundo, que é exatamente o que observamos. Características dos pulsares de milissegundos.
No entanto, com o avanço da tecnologia de observação, os astrônomos descobriram que um único modelo evolutivo não pode explicar todos os pulsares de milissegundos. Especialmente para alguns pulsares jovens de milissegundos que têm intensidades de campo magnético relativamente altas, como PSR B1937+21, nesses casos os pesquisadores propuseram pelo menos dois processos de formação diferentes. Os mecanismos específicos desses processos permanecem um mistério.
Atualmente, sabe-se que cerca de 130 pulsares de milissegundos estão localizados em aglomerados globulares.
O estudo descobriu que os ambientes desses aglomerados globulares são particularmente densos, o que significa que as chances de pulsares capturarem companheiros ou interagirem com outras estrelas aumentam muito. Tome Terzan 5 como exemplo, que contém 37 pulsares de milissegundos. Outro famoso aglomerado estelar, 47 Tucanae, também tem 22 pulsares descobertos. Esses pulsares prolíficos fornecem aos astrônomos oportunidades valiosas para pesquisas futuras.
Limite de velocidade de rotação do pulsar
Descoberto pela primeira vez em 1982, o pulsar de milissegundos PSR B1937+21 gira a uma taxa de cerca de 641 vezes por segundo, tornando-o o segundo pulsar mais rápido até hoje. O PSR J1748-2446ad foi descoberto em 2004 e gira 716 vezes por segundo, tornando-o o pulsar mais rápido conhecido.
Os modelos atuais preveem que um pulsar entrará em colapso quando girar mais rápido do que cerca de 1.500 vezes por segundo.
Esses fenômenos não apenas desencadearam estudos aprofundados sobre a estrutura e a evolução das estrelas de nêutrons, mas também nos fizeram repensar a relação entre velocidade de rotação e ondas gravitacionais. Estudos mostram que pulsares que giram mais rápido que 1.000 vezes por segundo perdem energia devido à radiação gravitacional, e vários projetos observacionais em andamento devem lançar mais luz sobre essa perspectiva.
Detecção de ondas gravitacionais usando pulsares
As ondas gravitacionais são uma previsão importante da teoria geral da relatividade de Einstein, surgindo do movimento em larga escala da matéria e das flutuações no universo primitivo. Pulsares de rotação rápida têm propriedades de relógio únicas que os tornam candidatos ideais para estudar ondas gravitacionais. Diz-se que, ao monitorar os sinais emitidos pelos pulsares, os cientistas podem detectar as flutuações no espaço-tempo causadas pelas ondas gravitacionais.
Essa ideia remonta ao final da década de 1970 e continuou a se desenvolver ao longo do tempo.
Com o surgimento de sistemas de captura de dados digitais e o uso de novos radiotelescópios, várias técnicas de calibração e análise tornaram-se cada vez mais maduras, e a sensibilidade dos pulsares como detectores de ondas gravitacionais foi melhorada muitas vezes. Cada divulgação de dados do projeto NANOGrav, que começou em 2013, mostrou limites mais precisos no fundo das ondas gravitacionais. Especialmente em 2023, os dados recém-divulgados mostraram a primeira evidência do fundo de ondas gravitacionais, trazendo mais uma vez descobertas revigorantes para a comunidade astronômica.
As características especiais dos pulsares de milissegundos os tornam uma janela para entender o universo. Eles podem não apenas detectar ondas gravitacionais, mas também fornecer dados inestimáveis para o estudo da evolução estelar, exoplanetas, campos gravitacionais, etc. A descoberta inicial de planetas ao redor de pulsares levou os humanos a pensar mais sobre a possibilidade de vida no universo. E à medida que nosso conhecimento sobre eles se aprofunda, haverá outros mistérios desconhecidos do universo esperando para serem explorados?
