Como ventos de estrelas de nêutrons podem ajudar a moldar galáxias?
Cientistas mapearam as rajadas de vento no disco de acreção ao redor de Hercules X-1, um sistema binário formado por uma estrela de nêutrons que devora uma estrela companheira parecida com o Sol. O mapa bidimensional ajudará a entender como esses ventos são emitidos e como eles ajudam a moldar as galáxias.
Assim como os buracos negros, estrelas de nêutrons que se alimentam de matéria circunvizinha formam um disco de acreção ao redor de si. Ou seja, antes que essa matéria seja engolida, ela gira ao redor da estrela de nêutrons em velocidades espantosas e geram um vento cósmico.
Esses ventos não funcionam do mesmo modo que os ventos que experimentamos aqui na Terra, causados pelo movimento do ar na atmosfera. No Sol, por exemplo, os ventos são resultado de explosões e ejeções de massa que empurram partículas carregadas em direção ao espaço.
Os ventos de discos de acreção também seguem um princípio parecido, mas são formados por outros mecanismos, ainda não totalmente compreendidos pelos cientistas. Apesar disso, eles são encontrados com mais frequência nesses sistemas binários de buracos negros ou estrelas de nêutrons que se alimentam de uma estrela companheira.
No entanto, observar os ventos nesses objetos é uma tarefa difícil porque os discos de acreção neles são geralmente planos. “Só podemos sondar as propriedades do vento em um único ponto e estamos completamente cegos para tudo ao redor desse ponto”, explicou Peter Kosec, autor principal do estudo.
Felizmente, a equipe de Kosec encontrou um disco de acreção diferente: o disco de acreção do sistema Hercules X-1 — uma estrela de nêutrons que se alimenta da matéria de uma estrela semelhante ao Sol — oscila a cada 35 dias. Assim, os ventos originados em vários lugares do disco cruzam com a linha de visão dos cientistas em diferentes alturas acima do disco.
Com um mapa 2D dos ventos desse disco, os cientistas puderam vislumbrar alguns detalhes que não poderiam ser observados em um disco plano. Eles viram a linha do disco movendo-se para cima e para baixo enquanto oscilava e girava (como um disco de vinil empenado) e sinais de ventos em alturas variáveis em relação ao disco.
Medindo as emissões de raios-X do disco, os pesquisadores puderam medir propriedades como a temperatura e a densidade dos ventos em várias altitudes em relação ao disco. Além disso, eles constataram que os ventos ficam cada vez mais frio, fraco e “granulado” à medida que se distanciam do disco.
Agora, a equipe pretende comparar suas observações com simulações teóricas de vários mecanismos que podem explicar a formação dos ventos a partir desses discos. Aquela que melhor corresponder com essas observações ganhará esta evidência observacional a seu favor.
Entretanto, o assunto ainda não será encerrado. Muito trabalho ainda será feito na procura por mais sistemas com discos empenados para confirmar se as observações são regra ou exceção. Isso ajudará a saber como esses ventos contribuem para moldar as galáxias que abrigam suas estrelas de nêutrons.
Fonte: MIT
