Uma equipa internacional de investigadores conseguiu desvendar as origens de um fenómeno astronómico que tem confundido a comunidade científica nos últimos quatro anos: os transientes de longo período, ou LPTs. Esses sinais aparecem como pulsos de rádio extremamente brilhantes e repetidos que aparecem em Via Láctea por períodos de tempo anormalmente longos. O estudo analisa detalhadamente o comportamento do GPM J1839-10, o objeto desse tipo de vida mais longa descoberto até o momento. Os especialistas dizem que a compreensão destes eventos pode mudar radicalmente o nosso conhecimento atual sobre a interação do plasma e dos campos magnéticos nos ambientes extremos da nossa galáxia. Esta descoberta marca marco importante num estudo de uma classe de emissões para a qual até agora não houve explicação clara e conclusiva. O estudo foi liderado por Chanad Horvath do Universidade Curtin e teve excelente liderança compartilhada Instituto de Ciências Espaciais KSIC.
A equipe de pesquisa responsável por esta descoberta consiste em cientistas importantes como Horvath, Rea, Hurley-Walker, McSweeney, Perley e Lenz. Nestes esforços internacionais, instituições muito importantes como Instituto de Ciências Espaciais (ICE-CSIC) E Instituto de Estudos Espaciais da Catalunha (IEEC). A colaboração entre instituições da Austrália e da Espanha permitiu o monitoramento exaustivo da fonte de rádio durante um período contínuo de 40 horas. Nanda Rhee, investigadora do ICE-CSIC e coautora do estudo, sublinha que esta área de investigação começou há apenas três anos e é fundamental para a compreensão do céu de transição. Graças a este trabalho conjunto, foi possível esclarecer a verdadeira natureza destes objetos que habitam a nossa galáxia. Os autores sugerem que as emissões de rádio em sistemas binários podem ser muito mais frequentes e variadas do que se pensava anteriormente. Pela primeira vez, este estudo fornece uma base sólida para estudar outros objetos semelhantes recentemente descobertos no espaço.
O objeto central de estudo, denominado GPM J1839-10representa período de pulsação 21 minutosque é excepcionalmente longo para uma estação de rádio normal. Ao analisar os dados obtidos, foi demonstrado que este sistema é na verdade um par binário contendo uma anã branca. Este sistema consiste em uma anã branca em rotação, uma estrela remanescente, e uma anã vermelha, uma estrela menor. Sol. A identificação desta estrutura binária acrescenta importantes evidências científicas a estudos anteriores que já sugeriam origem semelhante para outros LPTs. O modelo proposto mostra que a maioria destes processos transitórios de longo período podem ter a mesma natureza física fundamental. Esta descoberta permite combinar no catálogo astronômico classes de objetos que antes pareciam completamente diferentes entre si. Confirmar que estes são sistemas binários de anãs brancas e vermelhas representa um passo gigante na astrofísica moderna.
Para alcançar esses resultados, os pesquisadores conduziram observações contínuas sem precedentes usando três radiotelescópios localizados em diferentes locais estratégicos ao redor do mundo. Foram usados o telescópio MeerKAT na África do Sul, o telescópio ASKAP na Austrália e o Carl J. Jansky Very Large Array nos Estados Unidos. Esses instrumentos funcionavam sequencialmente, passando o rastreamento da fonte de um para o outro enquanto a Terra girava em seu eixo. Este método garantiu que o GPM J1839-10 permanecesse no campo de visão dos cientistas durante o estudo. 40 horas Duração total do experimento. Graças a esta coordenação global, a equipe conseguiu registrar a estrutura do sinal com altíssima precisão para análise posterior. Canad Horvath, que supervisionou o trabalho, passou um mês em ICE-CSIC processamento completo desta enorme quantidade de dados. A precisão na coleta de dados foi importante para detectar mudanças sutis no sinal de rádio que revelassem sua origem.
Uma análise detalhada dos sinais gravados permitiu que um grupo de cientistas descobrisse um padrão muito específico na chegada dos pulsos de rádio analisados. Observou-se que os impulsos costumam vir em grupos de quatro ou cinco, organizados em pares separados por duas horas um do outro. O mais interessante é que todo esse padrão se repete exatamente a cada nove horas no sistema. Esse padrão temporal sugere fortemente que há movimento orbital dentro do sistema original que coincide com o período de nove horas indicado. A partir destes dados de rádio, foi inferida uma linha de base de 36 anos para permitir uma determinação precisa da órbita. É este movimento orbital que determina a velocidade com que percebemos os sinais da nossa posição privilegiada no espaço. Terra. A descoberta deste ciclo de nove horas foi uma das chaves para a confirmação do modelo proposto para o sistema binário.
A física por trás da geração desses pulsos de rádio brilhantes reside na interação magnética entre os dois componentes do sistema binário em estudo. A equipe utilizou um modelo teórico baseado na geometria dos pulsares das anãs brancas para reproduzir a emissão intermitente. De acordo com este cenário, os pulsos ocorrem quando o eixo magnético de uma anã branca em rotação cruza o vento estelar da anã vermelha. Esta interseção gera um sinal de rádio brilhante que viaja pelo espaço até ser captado pelos nossos instrumentos na superfície da Terra. Em cada órbita completa, os pulsos de rádio podem ser vistos duas vezes, o que explica a estrutura de pulso duplo observada nos dados. A correspondência precisa entre o campo magnético e o vento estelar do satélite é o motor desta fenomenologia. O modelo permitiu medições de características vitais do sistema, como sua inclinação e as massas das estrelas envolvidas.
nova era
Os resultados obtidos por Horvath e sua equipe têm implicações profundas para a nossa compreensão do evolução estelar e magnetismo no Universo. Este trabalho demonstra uma nova maneira de estudar a natureza dos transientes de longo período, um campo que está em rápida expansão. Ao aplicar este modelo a outros pulsares binários conhecidos entre anãs brancas, foi confirmada uma ligação direta entre diferentes tipos de fontes. Por exemplo, o modelo foi aplicado com sucesso ao pulsar da anã branca J1912-44, reproduzindo com precisão o seu perfil de emissão e geometria. Isto sugere que existe uma população muito maior destes sistemas na Via Láctea, à espera de serem descobertos e estudados. O estudo lança luz sobre como evoluem as propriedades magnéticas de sistemas binários constituídos por anãs brancas e vermelhas. Estamos no início de uma revisão abrangente do nosso conhecimento destes sistemas estelares complexos na nossa galáxia.
Em conclusão, o estudo GPM J1839-10 marca o começo uma nova era na radioastronomia e o estudo de transientes galácticos. Os resultados apresentados pelos investigadores oferecem uma explicação coerente para um mistério que permanece sem solução há vários anos. O estudo não apenas revela a natureza de um determinado objeto, mas também fornece uma base teórica para futuras descobertas. Com apenas uma dúzia destas fontes descobertas até agora, o potencial para encontrar tais novos sistemas é enorme. Nanda Rea enfatiza que esse avanço é necessário para compreender melhor o céu de transição e a diversidade das emissões de rádio. A cooperação internacional e a utilização coordenada de tecnologias avançadas provaram ser ferramentas importantes da ciência moderna. À medida que novos LPTs forem descobertos, este modelo binário servirá como base para desvendar os segredos Via Láctea.
