Crédito da imagem: Chandra
Muitas das estrelas que vemos nos aglomerados de estrelas globulares são na verdade estrelas binárias, formadas quando duas estrelas ficam presas na gravidade uma da outra. Chandra pode detectar a assinatura exclusiva de raios-x emitida por uma estrela de nêutrons, invisível em um telescópio óptico. A pesquisa parece indicar que esses binários de estrelas de nêutrons se formam muito mais comumente em aglomerados globulares do que em outras partes de uma galáxia.
O Observatório de Raios-X Chandra da NASA confirmou que encontros próximos entre estrelas formam sistemas de estrela dupla emissores de raios-X em densos aglomerados de estrelas globulares. Esses binários de raios-X têm um processo de nascimento diferente dos primos fora dos aglomerados globulares e devem ter uma influência profunda na evolução do aglomerado.
Uma equipe de cientistas liderada por David Pooley, do Instituto de Tecnologia de Massachusetts, em Cambridge, aproveitou a capacidade única de Chandra de localizar e resolver com precisão fontes individuais para determinar o número de fontes de raios-X em 12 aglomerados globulares em nossa galáxia. A maioria das fontes são sistemas binários contendo uma estrela em colapso, como uma estrela de nêutrons ou uma estrela anã branca, que está retirando matéria de uma estrela companheira normal, semelhante ao Sol.
"Descobrimos que o número de binários de raios-X está intimamente relacionado à taxa de encontros entre estrelas nos aglomerados", disse Pooley. “Nossa conclusão é que os binários são formados como consequência desses encontros. É um caso de criação, não de natureza. ”
Um estudo semelhante, liderado por Craig Heinke, do Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, em Cambridge, Massachusetts, confirmou essa conclusão e mostrou que aproximadamente 10% desses sistemas binários de raios-X contêm estrelas de nêutrons. A maioria dessas estrelas de nêutrons geralmente fica quieta, gastando menos de 10% do tempo se alimentando ativamente do companheiro.
Um aglomerado globular é uma coleção esférica de centenas de milhares ou até milhões de estrelas zumbindo umas nas outras em uma colméia estelar gravitacionalmente ligada, com cerca de cem anos-luz de diâmetro. As estrelas de um aglomerado globular costumam ter apenas um décimo de ano-luz de diferença. Para comparação, a estrela mais próxima do Sol, Proxima Centauri, está a 4,2 anos-luz de distância.
Com tantas estrelas se movendo tão juntas, as interações entre estrelas ocorrem freqüentemente em aglomerados globulares. As estrelas, embora raramente colidam, chegam perto o suficiente para formar sistemas de estrelas binárias ou fazer com que estrelas binárias troquem parceiros em danças complexas. Os dados sugerem que os sistemas binários de raios-X são formados em aglomerados densos, conhecidos como aglomerados globulares, cerca de uma vez por dia em algum lugar do universo.
Observações do satélite de raios-X Uhuru da NASA nos anos 1970 mostraram que os aglomerados globulares pareciam conter um número desproporcionalmente grande de fontes binárias de raios-X em comparação com o Galaxy como um todo. Normalmente apenas um em um bilhão de estrelas é membro de um sistema binário de raios-X contendo uma estrela de nêutrons, enquanto que em aglomerados globulares, a fração é mais parecida com uma em um milhão.
A presente pesquisa confirma sugestões anteriores de que a chance de formar um sistema binário de raios-X é aumentada drasticamente pelo congestionamento em um aglomerado globular. Sob essas condições, dois processos, conhecidos como colisões de trocas de três estrelas e capturas de marés, podem levar a um aumento de mil vezes o número de fontes de raios-X em aglomerados globulares.
Em uma colisão de troca, uma estrela solitária de nêutrons encontra um par de estrelas comuns. A intensa gravidade da estrela de nêutrons pode induzir a estrela comum mais massiva a "mudar de parceiro" e emparelhar-se com a estrela de nêutrons enquanto ejeta a estrela mais clara.
Uma estrela de nêutrons também pode fazer uma colisão com uma única estrela normal, e a intensa gravidade da estrela de nêutrons pode distorcer a gravidade da estrela normal no processo. A energia perdida na distorção pode impedir que a estrela normal escape da estrela de nêutrons, levando ao que é chamado de captura de maré.
"Além de resolver um mistério de longa data, os dados do Chandra oferecem uma oportunidade para um entendimento mais profundo da evolução globular dos clusters", disse Heinke. "Por exemplo, a energia liberada na formação de sistemas binários próximos poderia impedir que as partes centrais do cluster entrassem em colapso para formar um enorme buraco negro".
O Marshall Space Flight Center da NASA, Huntsville, Alabama, gerencia o programa Chandra para o Office of Space Science, sede da NASA, em Washington. Northrop Grumman, de Redondo Beach, Califórnia, anteriormente TRW, Inc., foi o principal contratado para o desenvolvimento do observatório. O Smithsonian Astrophysical Observatory controla as operações científicas e de vôo do Chandra X-ray Center em Cambridge, Massachusetts.
Fonte original: Chandra News Release
