ESA/Herschel/PACS/SPIRE/J. Fritz, U. Gent/XMM-Newton/EPIC/W. Pietsch, MPE; Dados - P. Esposito et al (2016)
Andrómeda, ou M31, é uma galáxia espiral parecida com a Via Láctea. Pela primeira vez, foi inferida a presença de uma estrela de neutrões giratória nos dados do XMM-Newton. Na inserção está a curva de luz da fonte, conhecida como 3XMM J004301.4+413017, estudada pela câmara EPIC.
Décadas de procura na gémea da Via Láctea, a Galáxia de Andrómeda, finalmente deram frutos, com a descoberta de uma espécie rara de corpo estelar, uma estrela de neutrões, pelo telescópio espacial XMM-Newton da ESA.
Andrómeda, ou M31, é um alvo popular entre os astrónomos. Sob céus escuros e limpos, é até visível a olho nu. A sua proximidade e semelhança, em estrutura, com a nossa própria galáxia espiral, a Via Láctea, torna-a um importante laboratório natural para os astrónomos.
Tem sido amplamente estudada ao longo de décadas por telescópios que cobrem todo o espectro eletromagnético.
Apesar de ser extremamente bem estudada, nunca tinha sido detetada uma classe particular de objeto astronómico: estrelas de neutrões.
As estrelas de neutrões são remanescentes pequenos e extraordinariamente densos de uma estrela outrora massiva que explodiu como supernova no final da sua vida natural.
Giram frequentemente muito depressa e podem libertar pulsos de radiação na direção da Terra, como um farol que parece piscar à medida que roda.
Estes “pulsares” podem ser encontrados em casais estelares, em que a estrela de neutrões canibaliza a sua vizinha.
Isto pode levar a que uma estrela de neutrões gire ainda mais depressa, e a pulsos de raios-X altamente energéticos oriundos de gás quente canalizado através dos campos magnéticos até à estrela de neutrões.
Os sistemas binários que contêm uma estrela de neutrões como esta são bastante comuns na nossa Galáxia, mas os sinais regulares de tal emparelhamento nunca tinham sido vistos antes em Andrómeda.
Agora, astrónomos sistematicamente procuraram nos arquivos de dados do telescópio de raios-X XMM-Newton para descobrir o sinal de uma fonte invulgar que parece ser uma estrela de neutrões e de rápida rotação.
Gira a cada 1,2 segundos e parece estar a alimentar-se de uma estrela vizinha que orbita a cada 1,3 dias.
“Estávamos à espera de detetar sinais periódicos entre os objetos de raios-X mais brilhantes de Andrómeda, em linha com o que já foi encontrado nas décadas de 1960 e 1970 na nossa própria Galáxia,” afirma Gian Luca Israel, do Observatório Astronómico de Roma, Itália, um dos autores do artigo que descreve os resultados.
“Mas os pulsares de raios-X persistentes e brilhantes como este ainda são um tanto peculiares, por isso não era totalmente certo encontrar um em Andrómeda”, acrescenta o cientista.
“Pesquisámos dados de arquivo de Andrómeda entre 2000 e 2013, mas foi só nos dados de 2015 que fomos finalmente capazes de identificar este objeto num dos braços espirais da galáxia em apenas duas das 35 medições”.
Embora a natureza precisa do sistema permaneça incerta, os dados implicam que é invulgar e exótica.
“Pode ser o que chamamos de ‘pulsar binário peculiar de raios-X de baixa massa‘ – em que a estrela companheira é menos massiva que o nosso Sol – ou, alternativamente, um sistema binário de massa intermédia, com uma companheira que tem aproximadamente duas massas solares,” acrescenta Paolo Esposito do Instituto de Astrofísica Espacial e Física Cósmica de Milão, Itália.
“Nós precisamos de obter mais observações do pulsar e da sua companheira para ajudar a determinar qual dos cenários é o mais provável.”
“A bem conhecida Galáxia de Andrómeda há muito que é uma fonte de descobertas emocionantes – e agora foi detetado um intrigante sinal periódico,” afirma Norbert Schartel, cientista do projeto XMM-Newton da ESA.
“Nós estamos numa boa posição para encontrar mais objetos como este em Andrómeda, tanto com o XMM-Newton como com missões futuras como por exemplo a próxima geração de observatório de alta-energia da ESA, o ATHENA.”
