Os cientistas suspeitam que exista uma estrela de nêutrons altamente magnética e de rotação rápida, ou “pulsar”, no centro da Via Láctea. A descoberta pode mudar a nossa compreensão de quantas destas estrelas extremamente mortas vivem perto de Sagitário A* (Sgr A*), o buraco negro supermassivo no centro da Via Láctea.
como todo mundo estrela de nêutronsum pulsar nasce quando uma estrela com uma massa próxima à do Sol atinge o ponto onde seu combustível de fusão nuclear se esgota e não consegue mais se sustentar contra o colapso gravitacional. Embora a área Via Láctea Espera-se que a região conhecida como centro galáctico esteja repleta de pulsares, e encontrá-los é um desafio devido à natureza extrema, turbulenta e densa do centro galáctico. No entanto, as ondas de rádio não são obscurecidas por esta área na mesma medida que a luz visível e outras formas de radiação eletromagnética.
Os cientistas por trás do estudo disseram que ficaram surpresos com o fato de tão poucos pulsares terem sido descobertos. “Nossa pesquisa é uma das mais sensíveis já realizadas no centro da Via Láctea”, disse Karen Perez, líder da equipe do Instituto de Busca por Inteligência Extraterrestre (SETI). disse em um comunicado. “Assumindo que o número de pulsares no centro da Via Láctea é semelhante ao da Via Láctea mais ampla, deveríamos ser sensíveis a cerca de 10% dos pulsares de milissegundos e 50% dos pulsares lentos típicos.
“Apesar dessa sensibilidade, descobrimos apenas um candidato – conhecido como Breakthrough Listening Pulsar (BLPSR) – que ainda está sob investigação ativa.”
Testando Einstein com um farol cósmico
O colapso gravitacional do núcleo de uma estrela massiva cria uma estrela de nêutrons, criando um objeto com uma a duas vezes a massa da estrela de nêutrons sol amontoados em uma área de 20 quilômetros de largura. Isso não apenas cria a matéria mais densa do universo conhecido (uma colher de chá de “coisa” de estrela de nêutrons pesa 10 milhões de toneladas, que se trazida para a Terra seria equivalente a cerca de 85.000 baleias azuis adultas), mas como um patinador nas Olimpíadas de Inverno flexionando os braços para acelerar sua rotação, a rápida contração do núcleo da estrela que deu origem à estrela de nêutrons pode criar um objeto que gira surpreendentes 700 vezes por segundo.
Se isso não torna as estrelas de nêutrons suficientemente extremas, no caso dos pulsares, essas estrelas mortas emitem feixes gêmeos paralelos de radiação de ondas de rádio a partir de seus pólos. À medida que o pulsar gira, esses raios varrem o universo como os raios de um farol. Portanto, os pulsares são frequentemente chamados de “farol cósmico“.
A precisão dos pulsares significa que a periodicidade de seus feixes pode ser usada como relógios cósmicos, que podem ser usados para estudar física em condições extremas, como objetos próximos com massas enormes. Estes incluem a obra-prima de Einstein de 1915, a teoria da gravidade e a relatividade geral, que afirma que os objetos com massa distorcem a estrutura do espaço e do tempo, unificando-os numa entidade quadridimensional chamada “espaço-tempo”. A gravidade resulta da distorção do espaço e o seu efeito no tempo pode ser detectado com um relógio suficientemente preciso. Um relógio como um pulsar.
“Qualquer influência externa no pulsar, como a atração gravitacional de um objeto massivo, introduzirá anomalias na chegada constante dos pulsos, que podem ser medidas e modeladas”, disse Slavko Bogdanov, membro da equipe, do Laboratório Astrofísico de Columbia. “Além disso, quando os pulsos se propagam perto de um objeto muito grande, eles podem ser desviados por distorções espaço-temporais e sofrer atrasos de tempo, como aconteceu com Estein.”
Sargento A*Com uma massa equivalente a mais de 4 milhões de sóis, tem um impacto fundamental no espaço-tempo na sua vizinhança, pelo que certamente fornece um laboratório adequado para estudar tais fenómenos físicos. Se existirem pulsares perto de Sgr A*, eles poderão servir como equipamento de laboratório adequado para estas experiências.
O resultado será um teste sem precedentes da relatividade geral buraco negro supermassivo. Ao mesmo tempo, o facto de o BLPSR ser o único pulsar que os investigadores do centro da Via Láctea poderão detectar levanta sérias questões sobre o tamanho previsto da população destas estrelas extremamente mortas no centro da Via Láctea.
Estas questões podem ser respondidas por futuros projetos astronómicos, como o Next Generation Very Large Array (ngVLA) e o Square Kilometer Array (SKA), que deverão ter a sensibilidade e a resolução necessárias para determinar verdadeiramente a densidade populacional dos pulsares no centro da Via Láctea.
“Prevemos que observações de acompanhamento possam revelar informações sobre este candidato a pulsar”, disse Perez. “Se confirmado, poderá ajudar-nos a compreender melhor a nossa própria galáxia e a relatividade geral como um todo.”
As descobertas da equipe foram publicadas em 9 de fevereiro no O Jornal Astrofísico.
