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DEFORMAÇÃO MICROSCÓPICA DE ESTRELA DE NEUTRÕES INFERIDA A PARTIR DE UMA DISTÂNCIA DE 4500 ANOS-LUZ
25 de agosto de 2020

 


Deformação microscópica inferida de uma estrela de neutrões no sistema binário PSR J1023+0038 (claro, não à escala). Aqui, o eixo de rotação da estrela é perpendicular ao plano da figura. A "altura" extra da estrela de neutrões, numa direção, é de apenas alguns micrómetros, o que corresponde ao tamanho de uma bactéria, estimada a partir de uma distância de aproximadamente 4500 anos-luz.
Crédito: Sudip Bhattacharyya

 

Imagine que o tamanho de uma bactéria é medido a uma distância de aproximadamente 4500 anos-luz. Seria uma medição incrível, tendo em conta que uma bactéria é tão pequena que precisamos de usar um microscópio para a ver, e tendo em conta a enorme distância que a luz pode percorrer em 4500 anos, já que pode dar a volta à Terra mais de sete vezes em apenas um segundo.

Mas uma pequena deformação do tamanho de uma bactéria, uma "altura" extra de apenas alguns micrómetros, foi agora inferida para uma estrela de neutrões a uma distância de mais ou menos 4500 anos-luz, graças à investigação do professor Sudip Bhattacharyya do TIFR (Tata Institute of Fundamental Research), Índia. Esta investigação foi publicada num novo artigo da revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

As estrelas de neutrões são objetos cósmicos incrivelmente densos. Têm o tamanho de uma cidade, mas contêm mais material do que o Sol, e um punhado do seu material estelar tem uma massa superior à de uma montanha na Terra. Algumas giram várias centenas de vezes por segundo - chamamos a esses objetos pulsares de milissegundo. Uma ligeira assimetria ou deformação em torno do eixo de rotação de tal estrela provocaria a emissão contínua de ondas gravitacionais.

As ondas gravitacionais, ondulações no espaço-tempo, forneceram recentemente uma nova janela para o Universo. Mas até agora só foram encontradas em fenómenos transientes de fusões de buracos negros e estrelas de neutrões. Ondas gravitacionais contínuas, por exemplo, de uma estrela de neutrões ligeiramente deformada e giratória, não foram detetadas até ao momento. Os instrumentos atuais podem não ter a capacidade de detetar estas ondas, caso a deformação seja demasiado pequena.

No entanto, uma forma de inferir indiretamente tais ondas e medir esta deformação é estimando a contribuição das ondas para a rotação do pulsar, o que não era possível até agora. PSR J1023+0038 é uma fonte cósmica única para este propósito, porque é o único pulsar de milissegundo para o qual foram medidas duas rotações, uma na fase de transferência de massa da estrela companheira e outra na fase em que não há transferência de massa. Usando estes valores, e sobretudo um princípio fundamental da física, que é a conversação do momento angular, Bhattacharyya inferiu ondas gravitacionais contínuas e estimou a deformação microscópica da estrela de neutrões.

 


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// TIFR (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (Monthly Notices of the Royal Astronomical Society)
// Artigo científico (arXiv.org)

Saiba mais

PSR J1023+0038:
Simbad

Estrelas de neutrões:
Wikipedia
Universidade de Maryland

Pulsares:
Wikipedia
Pulsares de milissegundo (Wikipedia)
Lista de pulsares de milissegundo com rotação e acreção
Catálogo ATNF de Pulsares

Ondas gravitacionais:
GraceDB (Gravitational Wave Candidate Event Database)
Wikipedia
Astronomia de ondas gravitacionais - Wikipedia
Ondas gravitacionais: como distorcem o espaço - Universe Today
Detetores: como funcionam - Universe Today
As fontes de ondas gravitacionais - Universe Today
O que é uma onda gravitacional (YouTube)

 
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