Pulsar em fuga produz o jacto mais longo observado na Via Láctea

2014-02-19

O jacto extraordinário emitido pelo pulsar IGR J11014-6103. Imagem composta que contém dados de raios-X do Chandra (roxo), dados de rádio do Australia Compact Telescope Array (verde) e dados ópticos da pesquisa 2MASS (vermelho, verde e azul). O pulsar e o seu jacto estão no canto inferior direito desta imagem. O jacto estende-se por 37 anos-luz, tornando-se no mais longo observado na Via Láctea. Crédito: raios-X: NASA/CXC/ISDC/L.Pavan et al; rádio: CSIRO/ATNF/ATCA; óptico: 2MASS/UMass/IPAC-Caltech/NASA/NSF.
O Observatório de Raios-X Chandra
Chandra X-ray Observatory
O observatório de raios-X Chandra, lançado em 1999, faz parte do projecto dos Grandes Observatórios Espaciais da NASA. O seu nome homenageia Subrahmanyan Chandrasekhar, Prémio Nobel da Física em 1983. O Chandra detecta fontes de raios-X a milhares de milhões de anos-luz de nós. Observar em raios-X é a única forma de observar matéria muito quente, a milhões de graus Célsius. O Chandra detecta raios-X de regiões de alta energia, como por exemplo remanescentes de supernovas.
, da NASA
National Aeronautics and Space Administration (NASA)
Entidade norte-americana, fundada em 1958, que gere e executa os programas espaciais dos Estados Unidos da América.
, avistou um pulsar a escapar-se a grande velocidade de um remanescente 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).
e emitindo um gigantesco jacto de partículas de alta energia - o mais longo jacto de qualquer objecto na Via Láctea
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.
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O pulsar, um tipo de 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.
, é conhecido como IGR J11014-6103, e o seu comportamento peculiar poderá vir a ser traçado retrocedendo até ao momento do seu nascimento, no colapso e subsequente explosão de 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 grande massa
massa
A massa é uma medida da quantidade de matéria de um dado corpo.
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Originalmente descoberto através do satélite INTEGRAL
INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory (INTEGRAL)
O INTEGRAL é um observatório espacial de raios gama da ESA, com cooperação da Rússia e dos Estados Unidos da América, lançado em Outubro de 2002. Esta missão é especialmente dedicada à espectroscopia e obtenção de imagens de alta resolução de fontes de raios gama dentro do intervalo de energia dos 15 keV aos 10 MeV, com monitorização simultânea em raios-X (4-35 keV) e no óptico (banda V, centrada nos 550 nm). Entre outros sucessos, o INTEGRAL já efectou medições espectrais de fontes raios gama, detectou fulgurações de raios gama e mapeou o plano galáctico.
da Agência Espacial Europeia
European Space Agency (ESA)
A Agência Espacial Europeia foi fundada em 1975 e actualmente conta com 15 países membros, incluindo Portugal.
, o pulsar está localizado a cerca de 60 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 distância do centro do remanescente de supernova SNR MSH 11-61A, na constelação
constelação
Designa-se por constelação cada uma das 88 regiões em que se divide a abóbada celeste, por convenção de 1922.
de Carina. Com uma velocidade entre os 4 e os 8 milhões de km/h, torna-se num dos pulsares observados mais rápidos de sempre.

"Nunca tínhamos visto um objecto que se movesse tão rapidamente e que também produzisse um jacto", disse Lucia Pavan, da Universidade de Genebra, na Suíça, principal autora de um artigo publicado na revista Astronomy and Astrophysics, acrescentando: "A título de comparação, este jacto é quase 10 vezes maior que a distância do Sol
Sol
O Sol é a estrela nossa vizinha, que se encontra no centro do Sistema Solar. Trata-se de uma estrela anã adulta (dita da sequência principal) de classe espectral G. A temperatura na sua superfície é aproximadamente 5800 graus centígrados e o seu raio atinge os 700 mil quilómetros.
à sua estrela mais próxima."

O jacto de 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.
em IGR J11014-6103 é o mais longo conhecido na Via Láctea. Além da sua extensão impressionante, 37 anos-luz, apresenta uma trajectória em saca-rolhas o que sugere que o pulsar se balanceia como um pião
pião
Partícula nuclear instável, de massa intermédia entre o protão e o electrão, é o mesão (e o hadrão) mais leve que se conhece. Acredita-se que seja a partícula mediadora da interacção forte, tal como os fotões o são para as interacções electromagnéticas. Existem três tipos de piões, com cargas eléctricas positiva, neutra e negativa (π+, π0, π-); os piões carregados decaiem para um muão e um neutrino, e o pião neutro decai para um muão e dois fotões.
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IGR J11014-6103 também está a produzir uma espécie de invólucro de partículas de alta energia que o cobre e deixa atrás de si uma cauda semelhante à de um cometa
cometa
Os cometas são pequenos corpos irregulares, compostos por gelos (de água e outros) e poeiras. Os cometas têm órbitas de grande excentricidade à volta do Sol. As estruturas mais importantes dos cometas são o núcleo, a cabeleira e as caudas.
. Esta estrutura, que tem o nome de nebulosa
nebulosa
Uma nebulosa é uma nuvem de gás e poeira interestelares.
de vento de pulsar, ou PWN (pulsar wind nebula), já havia sido observada anteriormente, mas os dados do Chandra mostram que o longo jacto e a nebulosa são quase perpendiculares entre si.

"Podemos ver que este pulsar se está a mover em direcção oposta ao centro do remanescente de supernova, com base na forma e direcção da nebulosa de vento de pulsar", explicou o co-autor Pol Bordas, da Universidade de Tuebingen, na Alemanha. "A questão é: porque está o jacto a apontar em outra direcção? "

Em geral, a direcção do movimento do pulsar, a sua PWN e o jacto estão alinhados, mas o que se observa é que o movimento do pulsar e a direcção do jacto estão quase em ângulo recto.

"Com a pulsar a mover-se numa direcção e o jacto noutra, temos sinais de que uma física exótica pode produzir-se quando algumas estrelas colapsam", sugeriu o co-autor Gerd Puehlhofe, também da Universidade de Tuebingen.

Uma explicação possível requer que a velocidade de rotação do núcleo de ferro da estrela que explodiu seja extremamente elevada. O problema deste cenário é que tais velocidades não são normalmente consideradas viáveis.

O remanescente de supernova que deu origem a IGR J11014-6013 alonga-se na imagem da parte superior direita para a inferior esquerda, praticamente em linha com a direcção do jacto. Estas características e a alta velocidade do pulsar sugerem que os jactos poderão ter desempenhado um papel importante na explosão de supernova que formou IGR J1104-103.

Fonte da notícia: http://www.nasa.gov/mission_pages/chandra/news/pulsar-IGRJ110146103.html#.UwTDvl4vHOo