Prosseguindo a descrição das missões espaciais destinadas ao estudo do Universo, voltamos neste número à astronomia de raios-X. Após o Einstein Observatory ter sido o tema de um número anterior (ver O Observatório de Dezembro de 1997), vamos hoje descrever uma outra missão dedicada à observação astronómica nestes comprimentos de onda: o EXOSAT.
O EXOSAT foi lançado em Maio de 1983 com o objectivo de estudar todas os tipos de fontes de raios-X. Construido pela ESA (Agência Espacial Europeia), este telescópio possuía a capacidade de obter imagens e espectros de objectos emissores de raios-X. Durante o seu tempo de vida, até Abril de 1986, realizou cerca de 1800 observações de objectos como estrelas, restos de supernovas, possíveis buracos negros, núcleos galácticos activos e sistemas binários de raios-X. Neste último tipo de objectos, a visão do EXOSAT permitiu um melhor entendimento das condições e dos processos físicos responsáveis pela emissão de radiação neste comprimentos de onda.
Os sistemas binários de raios-X são formados por uma estrela e por um objecto muito compacto, que pode ser uma anã branca, uma estrela de neutrões ou um buraco negro. Devido à força gravitacional do objecto compacto, matéria da estrela cai na sua direcção, formando o chamado disco de acrecção. Aqui, a fricção entre os diversos constituintes do gás aquece-o até temperaturas tão elevadas (100 milhões de graus ou mais) que este emite abundantemente nos comprimentos de onda mais energéticos, em particular nos raios-X.
O fluxo de raios-X emitido fornece uma indicação da natureza do objecto compacto nestes sistemas binários. Onde existe uma anã branca o brilho em raios-X será menor do que onde existe uma estrela de neutrões ou um buraco negro. Por exemplo, um sistema que contenha uma estrela de neutrões pode radiar, e apenas em raios-X, 10000 vezes mais energia que o Sol em todos os comprimentos de onda!
Muitos dos objectos que se suspeitam ser buracos negros foram precisamente observados em sistemas binários de raios-X. Um dos exemplos mais conhecidos é a fonte Cygnus X-1. Já em 1971 se suspeitava da existência de um buraco negro nesta localização, pois havia sido observada uma estrela supergigante com uma velocidade radial muito elevada o que indicava a presença de uma companheira muito massiva. Foi estimado que a massa desta companheira invisível é de mais de 15 ( indica a massa do Sol), superior à massa de uma estrela de neutrões. Só um buraco negro poderia explicar estes números. Uma das observações do EXOSAT foi precisamente destesistema (ver figura). É visível a grande intensidade de raios-X proveniente desta fonte.
A emissão em raios-X da fonte Cygnus X-1, um sistema binário que se pensa conter um buraco negro.
Tal como o Einstein havia feito anteriormente, também o EXOSAT detectou emissão em raios-X de remanescentes de supernova. A figura seguinte mostra um destes objectos, a Cassiopeia A.
O remanescente da supernova Cassiopeia A em raios-X
A massa responsável pela emissão de raios-X foi estimada em cerca de 12 . A emissão nestes comprimentos de onda resulta do choque entre a matéria ejectada pela explosão de supernova e matéria relativamente densa espalhada pelo meio interestelar. As zonas mais brilhantes em raios-X indicam precisamente onde é que a matéria ejectada encontrou material mais denso.
JMA