50 anos desde a descoberta do primeiro pulsar, faróis intergaláticos

Um estranho ruído em dados científicos há 50 anos levou à descoberta de pulsares – “cadáveres” estelares extremamente densos que parecem pulsar rapidamente quando vistos da Terra.

A astrônoma Jocelyn Bell fez a descoberta usando um radiotelescópio em Cambridge, Inglaterra. Embora tenha sido construído para medir o brilho aleatório de cintilações de uma categoria diferente de objetos celestes, os chamados quasares, o telescópio de 4,5 acres produziu marcações inesperadas no gravador de dados de papel de Bell a cada 1,33730 segundos. Os traços de caneta que representam brilho de rádio revelaram um fenômeno incomum.

Seu supervisor de tese Anthony Hewish foi laureado prêmio Nobel de física de 1974 junto com Martin Ryle pela “sua pesquisa pioneira em rádio astrofísica: Ryle por suas observações e invenções, em particular da técnica de síntese de abertura, e Hewish por seu papel decisivo na descoberta dos pulsares”

“Os pulsos eram tão regulares, tanto quanto um relógio, que Bell e Hewish não podiam acreditar que fosse um fenômeno natural”, disse Zaven Arzoumanian do Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland, EUA. “Uma vez que eles encontraram um segundo, terceiro e quarto, eles começaram a pensar de forma diferente”.

A primeira gravação de PSR B1919+21

Esses objetos estelares incomuns foram previamente previstos, mas até então nunca tinham sido observados. Hoje, os cientistas sabem da existência de mais de 2.000 pulsares. Estas estrelas de nêutrons rotativas como um “farol” começam suas vidas como uma estrela com cerca de sete a 20 vezes a massa do nosso Sol até uma supernova originar a estrela de nêutron. Alguns encontrados podem girar centenas de vezes por segundo, mais rápido do que as lâminas de um liquidificador doméstico, e ainda possuem campos magnéticos extremamente fortes.

Os avanços da tecnologia no último meio século permitiram que os cientistas estudassem esses objetos estelares compactos do espaço usando diferentes comprimentos de onda de luz, especialmente aqueles muito mais energéticos que as ondas de rádio recebidas pelo telescópio de Cambridge. Várias missões atuais da NASA continuam a estudar esses faróis naturais.

O Neutron star Interior Composition Explorer, ou NICER, é a primeira missão da NASA dedicada exclusivamente ao estudo dos pulsares. Em um aceno para o aniversário da descoberta de Bell, observou o famoso primeiro pulsar, conhecido hoje como PSR B1919+21.

NICER foi lançado para a Estação Espacial Internacional no início de junho e iniciou operações científicas no mês passado. As suas observações de raios-X, parte do espectro eletromagnético em que essas estrelas irradiam tanto suas superfícies sólidas de milhões de graus quanto seus fortes campos magnéticos, revelará como as forças fundamentais da natureza se comportam dentro dos núcleos desses objetos, um ambiente que não existe e não pode ser reproduzido em qualquer outro lugar. “O que há dentro de um pulsar?” É uma das muitas questões de astrofísica de longa data sobre esses objetos ultradensos, de rotação rápida e poderosamente magnéticos.

A missão também abrirá o caminho para a futura exploração espacial, ajudando a desenvolver um sistema de capacidade de posicionamento global para a galáxia. O Explorador de Estação incorporado para a tecnologia de sincronização de raios X e de navegação, ou SEXTANT, usará as observações de sinais pulsares do NICER para determinar a posição exata da NICER em órbita.

“Você pode calcular as pulsações dos pulsares distribuídos em muitas direções em torno de uma nave espacial para descobrir onde o veículo está e navegar em qualquer lugar”, disse Arzoumanian, que também é o líder científico da NICER. “É exatamente assim que o sistema GPS na Terra funciona, com relógios precisos voltados para satélites em órbita”.

NICER-SEXTANT é a primeira missão astrofísica dedicada ao estudo de pulsares, 50 anos após sua descoberta. “Eu acho que vai render muitas mais descobertas científicas do que podemos antecipar agora”, disse Gendreau, cientista que é o investigador principal da NICER.

Referência: Eurekalert!

 

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