Por mais de duas décadas, os astrônomos têm rastreado sistematicamente as fontes misteriosas de raios gama de alta energia.
Um, no entanto, não foi detectado – a fonte não identificada mais brilhante de raios gama na Via Láctea. Parecia vir de um sistema binário a 2.740 anos-luz de distância, mas apenas uma das estrelas foi encontrada.
Agora os astrônomos resolveram o mistério e descobriram uma segunda estrela examinando dados de raios gama de 2008 a 2018. Juntas, as duas estrelas formam um dos sistemas binários mais estranhos que já vimos.
“O sistema estelar binário e a estrela de nêutrons em seu coração, agora conhecida como PSR J1653-0158, estabeleceram novos recordes”, disse o astrônomo Lars Nieder, do Instituto Albert Einstein de Hanover, na Alemanha.
“Descobrimos a dança galáctica de um superpesado com um peso leve: uma estrela de nêutrons, com massa pouco mais do que o dobro do nosso Sol, é extremamente pesada. Seu companheiro tem cerca de seis vezes a densidade, mas apenas 1 por cento da massa do nosso Sol.
“Este 'par estranho' gira a cada 75 minutos, mais rápido do que todos os binários comparáveis conhecidos.”
Desde 2009, pensa-se que a radiação gama detectada pelo sistema deveria ser produzida por um pulsar gama. Então, em 2014, observações de raios X e ópticas de uma fonte de raios gama descobriram uma estrela variável com um período de 75 minutos.
Era uma minúscula estrela companheira, e os astrônomos acreditavam que o período de 75 minutos corresponde ao período orbital, e a segunda estrela é a fonte dos raios gama.
A segunda estrela foi considerada um pulsar. É um tipo de estrela de nêutrons de giro rápido que emite radiação de seus pólos enquanto gira. Esses feixes são um pouco como um farol, piscando (ou pulsando) passando pelo observador na velocidade de rotação da estrela.
No entanto, o pulsar gira muito rapidamente, mais de 500 vezes por segundo. Pulsares de milissegundos giram extremamente rápido; é isso que constitui a parte do 'milissegundo' do nome. Mas o PSR J1653-0158 tem uma das maiores velocidades de rotação já observadas em pulsares.
Além disso, a estrela possui um campo magnético muito fraco.
O satélite também é bastante estranho, pois tem uma massa incrivelmente baixa. A equipe acredita que é uma anã branca de hélio que foi absorvida pelo pulsar. Esse sistema é conhecido como sistema binário da viúva negra.
“O remanescente da estrela anã orbita o pulsar 1,3 vezes a distância Terra-Lua em apenas 75 minutos a mais de 700 quilômetros por segundo”, disse Nieder.
'Esta dupla incomum pode ter surgido de um sistema binário extremamente compacto no qual a matéria inicialmente fluiu de uma estrela companheira para uma estrela de nêutrons, aumentando sua massa e fazendo-a girar cada vez mais rápido, ao mesmo tempo enfraquecendo seu campo magnético.'
Visualização do sistema (em baixo) em comparação com a Terra e a Lua (em cima). (Knispel / Clark / Instituto Max Planck de Física Gravitacional / NASA).
Essa hipótese é confirmada por estudos de um grupo de ondas de rádio. Se o pulsar os emite, não podemos detectá-los; isso pode ser porque o sistema está rodeado por uma nuvem densa de material de uma estrela anã. A radiação gama pode ter penetrado nesta nuvem, mas não as ondas de rádio.
Em qualquer caso, PSR J1653-0158 é apenas o segundo pulsar de milissegundo encontrado que não emite nenhuma onda de rádio detectável.
“Em sistemas binários como o que descobrimos agora, os pulsares são chamados de 'viúvas negras' porque, como aranhas de mesmo nome, comem seus parceiros, por assim dizer”, disse Clarke.
“O pulsar vaporiza seu satélite com radiação, enchendo o sistema estelar com plasma impenetrável às ondas de rádio.”
O estudo foi publicado no The Astrophysical Journal Letters.
