Investigadores descobriram uma das estrelas com rotação mais rápida do Universo

A Via Láctea ainda guarda muitos segredos sobre o Universo. Agora, investigadores da DTU (Danmarks Tekniske Universitet, em português Universidade Técnica da Dinamarca) conseguiram descobrir mais um deles utilizando um telescópio espacial de raios X montado na Estação Espacial Internacional. Trata-se de um objeto pequeno, mas extremamente massivo e de rotação rápida – uma estrela de neutrões, que faz parte de um sistema estelar binário de raios X denominado 4U 1820-30. Encontra-se na constelação de Sagitário, perto do centro da nossa Galáxia.

“Estávamos a estudar as erupções termonucleares deste sistema e encontrámos oscilações notáveis, sugerindo que uma estrela de neutrões girava em torno do seu eixo central a uma velocidade espantosa de 716 vezes por segundo”, diz o Dr. Gaurava K. Jaisawal, cientista sénior da DTU Space, que faz parte de uma equipa internacional de investigadores por detrás da nova descoberta e que é o primeiro autor de um artigo científico publicado na famosa revista The Astrohysical Journal.

“Se observações futuras confirmarem este facto, a estrela de neutrões 4U 1820-30 será um dos objetos de rotação mais rápida alguma vez observados no Universo, apenas igualado por outra estrela de neutrões chamada PSR J1748-2446”.

A estrela de neutrões foi observada utilizando o telescópio de raios X NICER da NASA, equipado com tecnologia de rastreio de estrelas da DTU Space e montado no exterior da Estação Espacial Internacional. O sistema de câmara de rastreio estelar assegura que o instrumento de raios X aponta constantemente na direção certa e aponta corretamente para as pequenas estrelas de neutrões distantes na Via Láctea.

Um fenómeno muito extremo e muito distante

Uma estrela de neutrões consiste do remanescente de uma estrela grande e massiva que explodiu como supernova. Conhecem-se milhares de estrelas de neutrões e são extremas em muitos aspetos.

São os objetos mais densos que podem ser observados no cosmos. A estrela de neutrões em questão tem apenas 12 km de diâmetro, mas tem uma massa 1,4 vezes superior à do Sol.

Está localizada a 26.000 anos-luz de distância da Terra. Em comparação, a distância à estrela mais próxima, de nome Proxima Centauri, é de cerca de 4,3 anos-luz. Isto significa que a luz de Proxima Centauri demora 4,3 anos a chegar à Terra, enquanto a luz da estrela de neutrões viaja durante 26.000 anos antes de a podermos observar na Terra.

A estrela de neutrões faz parte de um sistema estelar binário de raios X. Este sistema é constituído por duas estrelas que se orbitam uma à outra. O que também é peculiar no sistema 4U 1820-30 é o facto da estrela companheira ser uma anã branca com aproximadamente o mesmo tamanho da Terra. Sabe-se que orbita a estrela de neutrões a cada 11 minutos, o que faz deste o sistema com o mais curto período orbital conhecido.

Uma erupção tão poderosa como uma bomba atómica

Devido à sua intensa gravidade, a estrela de neutrões retira material da sua estrela companheira. Quando se acumula material suficiente na sua superfície, ocorre uma violenta explosão termonuclear na estrela de neutrões, semelhante a uma bomba atómica.

“Durante estas erupções, a estrela de neutrões torna-se até 100.000 vezes mais brilhante do que o Sol, libertando uma quantidade imensa de energia”, explica o professor Associado da DTU Space, Jerome Chenevez, que contribuiu para o novo artigo científico.

“Estamos, portanto, a lidar com eventos muito extremos e, ao estudá-los em pormenor, obtemos novos conhecimentos sobre os ciclos de vida dos sistemas estelares binários e sobre a formação de elementos no Universo”.

Graças a observações efetuadas com o NICER entre 2017 e 2021, os investigadores descobriram 15 erupções termonucleares de raios X no sistema 4U 1820-30. Foi uma destas erupções que mostrou uma assinatura conhecida como “oscilações de erupções termonucleares”, ocorrendo a uma frequência de 716 Hz.

Estas oscilações correspondem à frequência de rotação da própria estrela de neutrões, o que significa que esta gira sobre o seu eixo a uma velocidade recorde de 716 vezes por segundo.

// DTU (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (The Astrophysical Journal)

Saiba mais:

Estrela de neutrões:
Wikipedia
Universidade de Maryland

Binário de raios X:
Wikipedia

Erupção de raiosX:
Wikipedia

Anãs brancas:
NASAWikipedia

NICER (Neutron Star Interior Composition ExploreR):
NASA
Wikipedia