Os astrônomos estão se preparando para observar fogos de artifício estelar de alta energia, no início de 2018, quando um remanescente estelar do tamanho de uma cidade reunir uma das estrelas mais brilhantes em nossa galáxia. Os cientistas planejam uma campanha global para assistir ao evento.
O pulsar, conhecido como J2032 + 4127, é o núcleo esmagado de uma estrela massiva que explodiu como uma supernova. É uma bola magnetizada, cerca de 12 milhas de diâmetro, ou do tamanho de Washington, pesando quase o dobro em massa do sol e girando sete vezes por segundo. J2032 possui uma rotação rápida e um forte campo magnético. Juntos, produzem um feixe de farol, detectável quando se varre o nosso caminho. Os astrônomos descobrem a maioria dos pulsares através de emissões de rádio, mas o Telescópio de Grande de Área (LAT) do Fermim os encontra através de pulsos de raios gama, a forma mais enérgica da luz.
J2032 foi encontrado em 2009 por meio de uma chamada pesquisa cega de dados LAT. Usando esta técnica, astrônomos podem encontrar pulsares cujos feixes de rádio não pode ser apontados precisamente em nossa direção e, portanto, são muito mais difíceis de detectar.
“Duas dúzias de pulsares foram descobertos por aqui no primeiro ano de dados LAT, incluindo J2032,” disse David Thompson, um cientista projeto adjunto Fermi Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland. “Quase todos eles não teriam sido encontrados sem Fermi.”
Uma vez que eles sabiam exatamente onde procurar, rádio-astrônomos também foram capazes de detectar J2032. Uma equipe do centro de Astrofísica de Jodrell Bank na Universidade de Manchester, no Reino Unido, manteve um controle rígido sobre o objeto a partir de 2010 até 2014. E eles notaram algo estranho.
“Detectamos estranhas variações na rotação e a taxa em que retarda a rotação, e um comportamento que não vimos em outro pulsar qualquer isolado,” disse Andrew Lyne, professor de física na Universidade de Manchester. “Em última análise, percebemos que essas peculiaridades foram causadas pelo movimento em torno de outra estrela, dificultando o sistema binário de período mais longo que contém um pulsar de rádio.”
A estrela maciça puxando o pulsar é chamada MT91 213. Classificada como uma estrela, a companheira é 15 vezes a massa do sol e é 10 mil vezes mais brilhante. Estrelas com efluxos, conduzem ventos estelares e são incorporadas em grandes discos de gás e poeira.
“Quando nós descobrimos este pulsar em 2009, percebemos que estava na mesma direção que esta enorme estrela na constelação de Cygnus, mas nossas medições iniciais não deu provas de que cada estrela era um membro de um sistema binário”, explicou Paul Ray, um astrofísico no laboratório de pesquisa Naval em Washington.
Seguindo uma órbita alongada, durando cerca de 25 anos, o pulsar passa mais próximo ao seu parceiro uma vez cada circuito. Em 2018, o pulsar mergulhará através do disco circundante e irá causar uma série de fogos de artifício estelar. Servirá como uma sonda para ajudar os astrônomos medir gravidade da estrela maciça, campo magnético, vento estelar e propriedades de disco.
Vários recursos se combinam para tornar este um binário excepcional. Fora de seis sistemas semelhantes, onde a estrela massiva usa hidrogênio como sua fonte de energia central, J2032 tem a maior massa combinada, a órbita de mais longo período e, a uma distância de aproximadamente 5.000 anos-luz, é mais próximo à Terra.
“Esta advertência dos fogos energéticos esperados na maior aproximação no prazo de três anos permite-nos preparar para estudar o sistema em todo o espectro eletromagnético com os maiores telescópios”, acrescentou Ben Stappers, professor de astrofísica na Universidade de Manchester.
Os astrônomos acreditam que a explosão supernova que criou o pulsar também chutou para a sua órbita excêntrica, quase rasgando o binário à parte no processo. Um estudo do sistema liderado por Lyne e inclusive Ray e Stappers foi publicado em 16 de junho na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.