Roman da NASA pode transformar a busca por estrelas de nêutrons

Pesquisas indicam que o Telescópio Espacial Nancy Grace Roman da NASA pode identificar dezenas de estrelas de nêutrons isoladas por meio de microlensing astrométrico.
O método usa o alinhamento entre uma estrela de fundo e uma estrela de nêutrons que passa na frente, provocando brilho e deslocamento na posição aparente da estrela de fundo.
Roman pode medir tanto o brilho quanto o desplazamento da posição da estrela, permitindo estimar diretamente a massa da estrela de nêutrons.
A pesquisa usa o Galactic Bulge Time Domain Survey para monitorar milhões de estrelas; mesmo poucos detectados confirmados podem melhorar modelos sobre explosões estelares e matéria extrema.
Se confirmadas, as detecções podem revelar distribuições de massa entre estrelas de nêutrons e buracos negros e ajudar a entender os “chutes” recebidos por nêutron stars ao nascerem.

A NASA afirma que a missão Nancy Grace Roman Space Telescope pode transformar a busca por estrelas de nêutrons isoladas. O estudo, publicado na Astronomy and Astrophysics, usa simulações da Via Láctea para prever detecções por meio de microlente gravitacional astrométrica. A ideia é identificar e caracterizar dezenas de estrelas de nêutrons isoladas.

A equipe liderada por Zofia Kaczmarek, da Universidade de Heidelberg, destaca que a maioria dessas estrelas é pouco brilhante e invisível sem ajuda. O Roman poderá medir tanto o brilho quanto o deslocamento da estrela-alvo, oferecendo dados diretos sobre a massa do objeto montante.

Os pesquisadores explicam que os nêutrons têm massa maior que o Sol comprimida em um espaço similar ao de uma cidade. O efeito de microlente ocorre quando o objeto passa na frente de uma estrela de fundo, distorcendo sua luz e deslocando sua posição aparente no céu.

Como funciona a microlentes astrométrica

O Roman registra o aumento de brilho e o deslocamento mínimo da posição da estrela de fundo. Pesquisas anteriores detectam apenas o brilho; a astrometria oferece uma medida direta da massa do objeto em trânsito, revelando massas de nêutrons que antes eram difíceis de confirmar.

Coautores, como Peter McGill do Lawrence Livermore National Laboratory, apontam que a técnica permite pesar objetos invisíveis. Enquanto o brilho indica que algo passou, é o deslocamento angular que diz quanta massa houve, abrindo caminho para uma amostra de nêutrons isolados.

O estudo sugere que Roman possa ajudar a esclarecer se existe um intervalo real entre massas de nêutrons e de buracos negros. Também é possível entender melhor os chamados kicks — impulsos recebidos pelos nêutrons ao nascer em supernovas — que aceleram as estrelas no espaço.

Potencial de grandes sondagens

A pesquisa utiliza o Galactic Bulge Time Domain Survey, que lê milhões de estrelas em imagens rápidas do céu. Os autores afirmam que, já nos primeiros meses de funcionamento, é possível identificar eventos promissores de microlente.

Mesmo com um número limitado de detecções confirmadas, os resultados devem aprimorar modelos sobre explosões estelares e matéria em condições extremas. O Roman pode assim ampliar a amostra de nêutrons isolados além dos pulsadores já conhecidos.

Os autores destacam que a astrometria do Roman abre portas para novas descobertas com microlente, além do exoplanetismo previsto. Se confirmadas as previsões, a missão poderá mapear uma população oculta de objetos no centro da nossa galáxia.

O que vem a seguir

O estudo aponta que Roman pode oferecer a primeira grande amostra de nêutrons isolados identificados apenas pela gravidade. A missão é gerida pelo Goddard Space Flight Center, com participação do JPL, Caltech/IPAC, STScI e várias instituições, incluindo fornecedores industriais.