Os astrônomos detectaram um padrão raro nas explosões de raios X provenientes de um sistema de estrelas de nêutrons a menos de 16.300 anos-luz de distância.
Esse sistema estelar, MAXI J1621-501, apareceu pela primeira vez em 9 de outubro de 2017, em dados do Swift / XRT Deep Galactic Plane Survey como um ponto ímpar no espaço, piscando imprevisivelmente com raios-X. Isso foi um sinal, disseram os pesquisadores em um novo artigo, de um sistema binário contendo uma estrela normal e uma estrela de nêutrons ou um buraco negro. As estrelas de nêutrons e os buracos negros podem criar padrões imprevisíveis de raios-X à medida que absorvem a matéria de suas estrelas companheiras, mas de maneiras muito diferentes.
Nos buracos negros, como a Live Science relatou anteriormente, os raios X vêm da matéria acelerando a velocidades extremas e gerando um enorme atrito ao cair bem na direção da gravidade. Nas estrelas de nêutrons - cadáveres superdensos de estrelas gigantes que explodiram, mas não entraram em colapso em singularidades - os raios X vêm de explosões termonucleares em suas crostas externas. Algo está causando a fusão de átomos nas partes mais externas dessas estrelas estranhas, liberando enormes energias geralmente encontradas apenas no interior de estrelas (bem como no núcleo de poderosas bombas de hidrogênio). Parte dessa energia escapa como luz de raios-X.
Como a matéria de uma estrela normal se transforma em uma estrela de nêutron super pesada e super pesada, essas explosões termonucleares criam nuvens de cogumelos brilhantes o suficiente para serem vistas com telescópios de raios X. Os autores deste novo artigo, lançado on-line em 13 de agosto na revista pré-impressão arXiv, mostram que as explosões de raios-X do MAXI J1621-501 são provenientes de explosões termonucleares na superfície da estrela de nêutrons da dupla - e que a luz delas as explosões termonucleares seguem um padrão que se repete aproximadamente a cada 78 dias.
A fonte desse padrão não é totalmente clara. Os cientistas encontraram apenas cerca de 30 outras luzes no espaço que piscam dessa maneira, escreveram os pesquisadores. Eles se referem a padrões como este como "períodos superorbitais". Isso ocorre porque o padrão segue um ciclo que dura muito mais do que a órbita das estrelas binárias em torno uma da outra, que no caso do MAXI J1621-501 leva apenas de 3 a 20 horas.
Os autores escreveram que a melhor explicação para esse período de 78 dias vem de um artigo publicado na revista Monthly Notices da Royal Astronomical Society em 1999. Estrelas de nêutrons em sistemas binários como este, escreveram os autores, estão rodeadas por nuvens rodopiantes de material que é sugado da estrela regular e em direção à estrela de nêutrons, criando uma saia gasosa e giratória chamada disco de acreção.
Um modelo simples desses discos em nuvem sugere que eles estão sempre alinhados em uma direção - eles se pareceriam com os anéis que circundavam Saturno se você seguisse o planeta no espaço, olhando fixamente para os anéis. Nesse modelo, você nunca veria nenhuma alteração na luz dos raios X, porque sempre estaria olhando para o mesmo local no disco de acreção entre você e a estrela de nêutrons. A única mudança na luz viria de mudanças nas próprias explosões termonucleares.
Mas a realidade é mais complicada. O que provavelmente está acontecendo, escreveram os autores, é que o disco giratório em torno da estrela de nêutrons desse sistema binário está oscilando da perspectiva da Terra, como um topo prestes a tombar. Às vezes, a oscilação coloca mais disco entre a estrela de nêutrons e a Terra, às vezes menos. Não podemos ver o próprio disco. Mas se essa oscilação estiver acontecendo e fizer com que o disco se cruze entre nós e a estrela a cada 78 dias, criaria o padrão que os astrônomos observaram.
Os astrônomos assistiram o MAXI J1621-501 por 15 meses após a descoberta de 2017, escreveram os pesquisadores, e viram o padrão repetir seis vezes. Não se repetiu perfeitamente, e houve outras quedas menores na luz de raios-X. Mas o disco oscilante permanece de longe a melhor explicação possível para esse estranho padrão de raios-X no espaço.
