O pulsar mais brilhante e distante do Universo

O pulsar é também o mais distante do seu género até hoje detetado, a sua luz viajou 50 milhões de anos-luz antes de ser detetada pelo XMM-Newton.

Os pulsares são estrelas de neutrões giratórias e magnetizadas que emitem pulsos regulares de radiação em dois feixes simétricos através do cosmos. Se devidamente alinhados com a Terra, estes feixes são como o sinal luminoso de um farol, que parece piscar e desligar à medida que o corpo celeste gira. Foram outrora estrelas maciças que explodiram como uma poderosa supernova no final da sua vida natural, antes de se tornarem cadáveres estelares pequenos e extraordinariamente densos.

Esta fonte de raios-X é a mais luminosa do seu tipo detetada até à data: é 10 vezes mais brilhante do que o titular do registro anterior. Em apenas um segundo, emite a mesma quantidade de energia libertada pelo nosso Sol em 3,5 anos.

O XMM-Newton observou o objeto várias vezes nos últimos 13 anos e a descoberta resultou de uma busca sistemática de pulsares no arquivo de dados – com os seus pulsos periódicos de 1,13s a destacá-lo.

O sinal também foi identificado nos dados do arquivo Nustar da NASA, fornecendo informações adicionais.

“Antes, acreditava-se que somente os buracos negros pelo menos 10 vezes mais maciços que o nosso Sol e que se alimentavam dos seus companheiros estelares pudessem alcançar tais luminosidades extraordinárias, mas as pulsações rápidas e regulares desta fonte são as impressões digitais de estrelas de neutrões e claramente distinguem-nas de buracos negros”, diz Gian Luca Israel, do INAF-Observatório Astronómico de Roma, Itália, autor principal do artigo que descreve o resultado publicado esta semana na Science.

Os dados de arquivo também revelaram que a taxa de rotação do pulsar se alterou ao longo do tempo, de 1,43 s por rotação em 2003 para 1,13 s em 2014. A mesma aceleração relativa na rotação da Terra encurtaria cinco horas num dia no mesmo período.

“Só uma estrela de neutrões é compacta o suficiente para manter-se intacta enquanto gira de forma tão rápida”, acrescenta Gian Luca.

Embora não seja incomum para a taxa de rotação de uma estrela de neutrões alterar, a alta taxa de mudança neste caso está provavelmente ligada ao facto do objeto estar a consumir, rapidamente, massa de um companheiro.

“Este objeto é realmente um desafio à nossa compreensão atual do processo de ‘acreção’ para estrelas de alta luminosidade”, diz Gian Luca. “É 1000 vezes mais luminoso do que o pensamento máximo possível para uma estrela de neutrões em coalescência, assim, é necessário acrescentar algo aos nossos modelos de modo a explicar a quantidade enorme de energia libertada pelo objeto.”

Os cientistas pensam que deve haver um campo magnético forte e complexo perto da sua superfície, de tal forma que a acreção na superfície de estrela de neutrões é ainda possível enquanto também gera a alta luminosidade.

“A descoberta deste objeto tão incomum, de longe o mais extremo jamais descoberto em termos de distância, luminosidade e taxa de aumento da sua frequência de rotação, estabelece um novo recorde para o XMM-Newton, e está a transformar os nossos conceitos de como tais objetos realmente 'trabalham'”, diz Norbert Schartel, cientista do projeto XMM-Newton da ESA.

Notas aos Editores

“An accreting pulsar with extreme properties drives an ultraluminous X-ray source in NGC 5907” por G.L. Israel encontra-se publicado na Science.

A descoberta foi feita como resultado do projeto “Explorando o Céu Transiente e Variável de raios-X” (EXTraS).

Para mais informação, é favor contactar:

Markus Bauer








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Gian Luca Israel
INAF, Osservatorio Astronomico di Roma, Italy
Email: gianluca@oa-roma.inaf.it

Norbert Schartel
XMM-Newton project scientist
Email: Norbert.Schartel@esa.int