A Missão de Imagem e Espectroscopia de Raios X (XRISM) observou um vento inesperadamente lento e denso do sistema de estrela de nêutrons GX13+1, desafiando modelos de fluxos impulsionados por radiação. Esta descoberta destaca diferenças entre ventos ao redor de estrelas de nêutrons e buracos negros supermassivos. As descobertas podem refinar o entendimento dos processos de feedback cósmico.
Em 25 de fevereiro de 2024, o instrumento Resolve da XRISM mirou a estrela de nêutrons GX13+1, um remanescente compacto de uma estrela maior que emite raios X brilhantes de seu disco de acreção de material super aquecido. Pouco antes das observações, GX13+1 se iluminou inesperadamente, atingindo ou superando o limite de Eddington, onde a pressão de radiação impulsiona fluxos ao empurrar matéria em queda de volta ao espaço.
Apesar do surto intenso, o vento de GX13+1 se movia a cerca de 1 milhão de km/h —rápido pelos padrões terrestres, mas lento em comparação com os fluxos de 200 milhões de km/h perto de buracos negros supermassivos em níveis de Eddington semelhantes. O fluxo era incomumente denso e suave, diferente dos ventos ultrafast e aglomerados vistos ao redor de buracos negros.
"Quando vimos pela primeira vez a riqueza de detalhes nos dados, sentimos que estávamos testemunhando um resultado que mudaria o jogo," diz Matteo Guainazzi, cientista do projeto XRISM da ESA. "Para muitos de nós, foi a realização de um sonho que perseguimos por décadas."
O pesquisador principal Chris Done da Universidade de Durham, Reino Unido, observou a serendipidade do momento: "Não poderíamos ter agendado isso se tentássemos. O sistema passou de cerca de metade de sua saída máxima de radiação para algo muito mais intenso, criando um vento mais espesso do que já tínhamos visto antes."
Done descreveu o vento como "como olhar para o Sol através de um banco de névoa rolando em nossa direção. Tudo fica mais escuro quando a névoa é espessa." Ele questionou as diferenças: "Os ventos eram completamente diferentes, mas vêm de sistemas que são aproximadamente os mesmos em termos do limite de Eddington. Então, se esses ventos são realmente apenas impulsionados pela pressão de radiação, por que são diferentes?"
A equipe propõe que a radiação ultravioleta mais fria de discos de acreção maiores ao redor de buracos negros supermassivos interage mais eficientemente com a matéria do que os raios X mais quentes de sistemas de massa estelar como GX13+1, explicando o contraste de velocidade. Esses ventos influenciam a evolução de galáxias por meio de feedback, comprimindo ou dispersando nuvens moleculares para regular a formação e o crescimento de estrelas.
XRISM, lançada em 7 de setembro de 2023 pela JAXA com parceiros da NASA e ESA, fornece resolução de raios X sem precedentes. O estudo aparece na Nature (2025; 646 (8083): 57).