Astrónomos reconstituem órbita de um microquasar em torno da Galáxia

2003-02-25

Trajectória possível, na Via Láctea, do microquasar Scorpius X-1 (linha a vermelho) comparada com a trajectória do Sol (linha a amarelo) num período de 230 milhões de anos, ou seja, o correspondente a uma rotação completa da Galáxia. Crédito: Mirabel & Rodrigues, NRAO/AUI/NSF.
Scorpius X-1 é um sistema binário constituído por uma estrela
estrela
Uma estrela é um objecto celeste gasoso que gera energia no seu núcleo através de reacções de fusão nuclear. Para que tal possa suceder, é necessário que o objecto possua uma massa superior a 8% da massa do Sol. Existem vários tipos de estrelas, de acordo com as suas temperaturas efectivas, cores, idades e composição química.
de neutrões
neutrão
Partícula que, juntamente com o protão, constitui os núcleos atómicos. Exceptuando o hidrogénio, todos os átomos têm neutrões, e é o número de neutrões que determina o isótopo de determinado elemento químico. Os neutrões têm carga eléctrica neutra. Os neutrões são formados por três quarks (dois "d" e um "u"), são bariões (e hadrões) e o seu spin é um número semi-inteiro. Os neutrões livres declinam por decaímento beta, com um tempo de semi-vida de 10,8 minutos, originando um protão, um electrão e um neutrino. No núcleo atómico, o neutrão é tão estável quanto o protão.
, muito densa, que arranca matéria a uma estrela normal, formando-se um disco que gira muito rapidamente em torno da estrela de neutrões
estrela de neutrões
Uma estrela de neutrões é o remanescente de uma estrela de massa elevada que explodiu como supernova. Trata-se de um objecto muito compacto constituído essencialmente por neutrões, com apenas cerca de 10 a 20 km de diâmetro, uma densidade média entre 1013 e 1015 g/cm3, uma temperatura central de 109 graus e um intenso campo magnético de 1012 gauss.
. O disco aquece ao ponto de emitir raios-X
raios-X
A radiação X é a radiação electromagnética cujo comprimento de onda está compreendido entre o ultravioleta e os raios gama, ou seja, pertence ao intervalo de aproximadamente 0,1 Å a 100 Å. Descobertos em 1895, os raios-X tambêm são, por vezes, chamados de raios de Röntgen em homenagem ao seu descobridor. A radiação X é altamente penetrante, o que a torna muito útil, por exemplo, para obter radiografias.
e produzir jactos de partículas subatómicas quase à velocidade da luz
velocidade da luz
A velocidade da luz é a rapidez com que se propagam as ondas luminosas (ou radiação electromagnética). No vácuo, é igual a 299 790 km/s, sendo independente do referencial considerado.
- uma combinação conhecida como microquasar.

F. Mirabel (Instituto para a Astronomia e Física do Espaço da Argentina, e Comissão Francesa para a Energia Atómica) e I. Rodrigues (Comissão Francesa para a Energia Atómica) utilizaram observações publicadas para determinarem a trajectória de Scorpius X-1. Os cálculos, baseados em dados de posições muito precisas, obtidos com o radiotelescópio Very Long Baseline Array (NRAO
National Radio Astronomy Observatory (NRAO)
O NRAO é o Observatório Nacional de Radioastronomia dos EUA e opera vários radiotelescópios, como o VLA, o VLBA, o GBT, o EVLA e o ALMA.
, EUA) e com telescópios ópticos, permitem concluir que a estrela de neutrões e a sua companheira viajam juntas há pelo menos 30 milhões de anos. A órbita
órbita
A órbita de um corpo em movimento é a trajectória que o corpo percorre no espaço.
de Scorpius X-1 não se assemelha à maioria das outras estrelas que orbitam o centro da Galáxia
Via Láctea
A Via Láctea é a galáxia de que faz parte o nosso Sistema Solar. Trata-se de uma galáxia espiral gigante, com um diâmetro de cerca de 160 mil anos-luz e uma massa da ordem de 100 mil milhões de vezes a massa do Sol.
, pois segue um caminho excêntrico, que leva o microquasar bastante acima e abaixo do plano da Galáxia.

Sobre o local de nascimento de Scorpius X-1, estes astrónomos só podem especular. Sendo as estrelas de neutrões o que resta de uma explosão de supernova
supernova
Uma supernova é a explosão de uma estrela no final da sua vida. As explosões de supernova são de tal forma violentas e luminosas que o seu brilho pode ultrapassar o brilho de uma galáxia inteira. Existem dois tipos principais de supernova: as supernovas Tipo Ia, que resultam da explosão duma estrela anã branca que, no seio de um sistema binário, rouba matéria da estrela companheira até a sua massa atingir o limite de Chandrasekhar e então colapsa; e as supernovas Tipo II, que resultam da explosão de uma estrela isolada de massa elevada (com massa superior a cerca de 4 vezes a massa do Sol) que esgotou o seu combustível nuclear e expeliu as suas camadas externas, restando apenas um objecto compacto (uma estrela de neutrões ou um buraco negro).
de uma estrela de massa
massa
A massa é uma medida da quantidade de matéria de um dado corpo.
elevada, há duas possibilidades para a origem da progenitora da estrela de neutrões de Scorpius X-1: ou veio do bojo da Via Láctea
bojo galáctico
O bojo da nossa Galáxia é a região esferoidal que se distribui à volta do centro da nossa Galáxia, num raio de alguns milhares de anos-luz, e é constituído por uma densa população de estrelas cuja composição química é rica em metais, e ainda por grandes concentrações de gás ionizado.
, ou de um enxame globular (aglomerados de milhões de estrelas que fazem parte do halo da nossa Galáxia e se encontram a uma considerável distância vertical do disco). Embora seja possível a hipótese da origem de Scorpius X-1 ser no bojo da Galáxia, é pouco provável que a progenitora da estrela de neutrões tenha levado um empurrão tão forte que a pusesse na presente órbita. Estes astrónomos preferem o cenário em que a estrela de neutrões capturou a sua companheira enquanto ainda se encontrava no enxame globular e no qual, após um encontro próximo com outras estrelas no centro do enxame, o par terá sido projectado para fora.

Scorpius X-1 é a fonte contínua de raios-X mais brilhante fora do Sistema Solar
Sistema Solar
O Sistema Solar é constituído pelo Sol e por todos os objectos que lhe estão gravitacionalmente ligados: planetas e suas luas, asteróides, cometas, material interplanetário.
. Descoberto em 1962 por um telescópio de raios-X, este microquasar encontra-se a 9000 anos-luz
ano-luz (al)
O ano-luz (al) é uma unidade de distância igual a 9,467305 x 1012 km, que corresponde à distância percorrida pela luz, no vácuo, durante um ano.
de nós. A sua descoberta e os trabalhos que lhe estão associados contribuíram para a atribuição (repartida) do Prémio Nobel da Física de 2002 a Riccardo Giacconi.

O presente estudo encontra-se publicado na revista da especialidade Astronomy and Astrophysics, de 30 de Janeiro de 2003. Os mesmos astrónomos publicaram, no ano passado, uma trajectória semelhante de um buraco negro
buraco negro
Um buraco negro é um objecto cuja gravidade é tão forte que a sua velocidade de escape é superior à velocidade da luz. Em Astronomia, distinguem-se dois tipos de buraco negro: os buracos negros estelares, que resultam da morte de uma estrela de massa elevada, e os buracos negros galácticos, que existem no centro das galáxias activas.
e da sua estrela companheira. Também nesse ano, outro grupo de astrónomos produziu um filme mostrando os movimentos no jacto de matéria ejectada do disco à volta da estrela de neutrões de Scorpius X-1.

Fonte da notícia: http://www.aoc.nrao.edu/epo/pr/2003/scox1/