Tecnologia Científica

Astrônomos detectam nova nebulosa de vento pulsar e seu pulsar associado
Astrônomos da Western Sydney University, na Austrália e em outros lugares, relatam a detecção de uma nova nebulosa de vento pulsar e de um pulsar que a alimenta.
Por Tomasz Nowakowski - 26/12/2023


Imagem composta da região do plano galáctico e Potoroo, com a camada vermelha mostrando a imagem de intensidade total ASKAP em 1368 MHz, e as camadas verde e azul representando imagens infravermelhas WISE em 12 µm e 22 µm, respectivamente. SNRs galácticos conhecidos são indicados por círculos vermelhos (Green, 2019, 2022), enquanto regiões HII galácticas conhecidas são marcadas por círculos verdes (Anderson et al., 2014). A caixa destaca a seção de grande interesse. A inserção é a imagem ampliada do ASKAP mostrando Potoroo onde uma cruz vermelha marca a posição da fonte de raios X, enquanto uma linha tracejada vermelha é o eixo de simetria de Potoroo, que corresponde ao comprimento da cauda estudado neste artigo. Crédito: arXiv (2023). DOI: 10.48550/arxiv.2312.06961

Astrônomos da Western Sydney University, na Austrália e em outros lugares, relatam a detecção de uma nova nebulosa de vento pulsar e de um pulsar que a alimenta. A descoberta, apresentada em um artigo publicado em 12 de dezembro no servidor de pré-impressão arXiv , foi feita usando o Australian Square Kilometer Array Pathfinder (ASKAP), bem como os radiotelescópios MeerKAT e Parkes.

Nebulosas de vento pulsar (PWNe) são nebulosas alimentadas pelo vento de um pulsar . O vento pulsar é composto de partículas carregadas; quando colide com os arredores do pulsar , em particular com o material ejetado da supernova em lenta expansão, ele desenvolve um NMP.

As partículas no PWNe perdem sua energia com a radiação e tornam-se menos energéticas com a distância do pulsar central. Estudos de múltiplos comprimentos de onda destes objetos, incluindo observações de raios X, especialmente usando espectros integrados espacialmente na banda de raios X, têm o potencial de descobrir informações importantes sobre o fluxo de partículas nestas nebulosas. Isto poderia revelar informações importantes sobre a natureza do PWNe em geral.

Agora, uma equipe de astrônomos liderada por Sanja Lazarevi?, da Western Sydney University, encontrou uma nova nebulosa de vento pulsar em pesquisas de rádio contínuo obtidas do ASKAP e do MeerKAT. Eles apelidaram o novo NMP de “Potoroo”, em homenagem a um pequeno marsupial nativo da Austrália.

Em seguida, usando o sistema receptor de frequência Parkes Ultra-Wideband Low (UWL), eles detectaram o candidato a pulsar, que recebeu a designação PSR J1638–4713. Outras observações do PSR J1638–4713 confirmaram que ele alimenta o Potoroo.

As observações mostram que Potoroo exibe morfologia cometária distinta tanto na banda de rádio quanto na banda de raios-X. Isto sugere que o pulsar lidera o NMP e viaja supersonicamente através do meio ambiente.

"Para os pulsares que são impulsionados através do meio ambiente em velocidades supersônicas, a pressão de impacto resultante transforma o NMP em um choque de arco. Este processo confina o vento do pulsar na direção oposta à do movimento do pulsar, formando um vento semelhante a um cometa cauda em forma", explicaram os autores do artigo.

De acordo com o estudo, Potoroo está localizado a uma distância de pelo menos 32.500 anos-luz , tem um tamanho de rádio de cerca de 68,5 anos-luz , enquanto seu tamanho em raios X parece ser 10 vezes menor. Portanto, Potoroo tem as trilhas de rádio PWN mais longas conhecidas até hoje.

Os resultados indicam que Potoroo tem um espectro de rádio geral invulgarmente acentuado – a um nível de -1,27. Isto está abaixo dos valores típicos para o PWNe conhecido. Os astrónomos supõem que um índice espectral geral tão acentuado pode ser devido à interação do choque reverso da supernova parental com o NMP.

Quando se trata do PSR J1638–4713, ele tem um período de rotação de 65,74 milissegundos e uma medida de dispersão de 1.553 pc/cm 3 — a segunda mais alta entre todos os pulsares de rádio conhecidos. As observações descobriram que o PSR J1638–4713 é um pulsar jovem (com uma idade característica de 24.000 anos), tem uma alta luminosidade de spin-down e uma grande velocidade projetada, superior a 1.000 km/s.


Mais informações: Sanja Lazarevi? et al, Fast as Potoroo: Radio Continuum Detection of a Bow-Shock Pulsar Wind Nebula Powered by Pulsar J1638-4713, arXiv (2023). DOI: 10.48550/arxiv.2312.06961

Informações do diário: arXiv 

 

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