É um pulsar de milissegundos ... uma estrela de nêutrons em rotação rápida e está prestes a chegar ao fim de sua fase de coleta de massa. Ele tem estado ocupado, girando a velocidades rotacionais incrivelmente altas de cerca de 1 a 10 milissegundos e disparando raios-X. Agora, algo está para acontecer. Vai perder muita energia e envelhecer muito rapidamente.
O astrofísico Thomas Tauris, do Argelander-Institut für Astronomie e do Max-Planck-Institut für Radioastronomie, publicou um artigo na edição de 3 de fevereiro de Ciência onde ele mostrou através de equações numéricas a raiz dos torques estelares de evolução e acréscimo. Neste modelo, os pulsares de milissegundos demonstram dissipar aproximadamente metade de sua energia rotacional durante a última fase do processo de transferência de massa e pouco antes de se transformar em uma fonte de rádio. As descobertas do Dr. Tauris são consistentes com as observações atuais e suas conclusões também explicam por que um pulsar de rádio milissegundo aparece com a idade avançada em relação às estrelas companheiras. Esta pode ser a resposta do motivo pelo qual os pulsares abaixo de milissegundos não existem!
"Pulsares de milissegundos são estrelas de nêutrons antigas que foram geradas com altas frequências de rotação por acúmulo de massa de uma estrela companheira binária." diz o Dr. Tauris. "Uma questão importante para entender a física da evolução inicial de spin de pulsares de milissegundos é o impacto da magnetosfera em expansão durante os estágios terminais do processo de transferência de massa".
Ao extrair massa e momento angular de uma estrela hospedeira em um sistema binário, um pulsar de milissegundos vive sua vida como uma estrela de nêutrons altamente magnetizada e antiga, com uma frequência de rotação extrema. Embora possamos supor que sejam comuns, existem apenas cerca de 200 desses tipos de pulsares existentes em discos galácticos e aglomerados globulares. O primeiro desses pulsares de milissegundos foi descoberto em 1982. O que conta são aqueles que têm taxas de rotação entre 1,4 e 10 milissegundos, mas o mistério está no motivo pelo qual eles têm taxas de rotação tão rápidas, seus fortes campos magnéticos e suas idades aparentemente estranhas. Por exemplo, quando eles desligam? O que acontece com a taxa de rotação quando a estrela doadora deixa de doar?
“Agora, pela primeira vez, combinamos modelos de evolução estelar numérica detalhados com cálculos do torque de frenagem atuando no pulsar giratório”, diz Thomas Tauris, autor do presente estudo. “O resultado é que os pulsares de milissegundos perdem cerca de metade de sua energia rotacional na chamada fase de desacoplamento do lobo de Roche. Esta fase está descrevendo o término da transferência de massa no sistema binário. Assim, os pulsares milissegundos emissores de rádio devem girar um pouco mais lentamente que seus progenitores, pulsares milissegundos emissores de raios X que ainda estão acumulando material de sua estrela doadora. É exatamente isso que os dados observacionais parecem sugerir. Além disso, essas novas descobertas podem ajudar a explicar por que alguns pulsares de milissegundos parecem ter idades características superiores à idade do Universo e talvez por que não existem rádio pulsares de sub-milissegundos ”.
Graças a este novo estudo, agora podemos ver como um pulsar giratório poderia se soltar de uma rotação de equilíbrio. Nessa idade, a taxa de transferência de massa diminui e afeta o raio magnetosférico do pulsar. Por sua vez, isso se expande e força o material a agir como hélice. A ação faz com que o pulsar diminua sua rotação e, por sua vez, diminua sua taxa de rotação.
“Na verdade, sem uma solução para o problema do“ desligamento ”, esperaríamos que os pulsares diminuíssem até os períodos de rotação de 50 a 100 milissegundos durante a fase de desacoplamento do lobo Roche”, conclui Thomas Tauris. "Isso estaria em clara contradição com as evidências observacionais da existência de pulsares de milissegundos."
Fonte da história original: Max-Planck-Institut for Radioastronomie News Release>. Para Leitura Adicional: Spin-Down dos Pulsares de Rádio Milissegundos na Genesis.
