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O brilho desta anã branca "ligou" e "desligou" em intervalo de tempo recorde

Por| Editado por Patricia Gnipper | 19 de Outubro de 2021 às 12h17

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NASA
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Pela primeira vez, pesquisadores da Durham University, no Reino Unido, observaram uma anã branca “ligar” e “desligar” em um intervalo de apenas 30 minutos. Eles usavam o Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) da NASA para estudar o sistema binário TW Pictoris, a 1.400 anos-luz de distância da Terra, quando viram o objeto sofrer a queda abrupta do brilho para recuperá-lo em seguida.

Anãs brancas, o remanescente luminoso e compacto de uma estrela de massa solar que consumiu todo o seu combustível de hidrogênio, podem experimentar de queda e aumento no brilho, principalmente se formam um sistema binário conhecido como “estrela variável cataclísmica” — e é justamente esse o caso da TW Pictoris. Mas o normal é que isso ocorra ao longo de vários dias, ou até meses, e não alguns minutos. Os astrônomos suspeitam que o campo magnético da estrela esteja por trás do evento.

O campo gravitacional de objetos densos (anãs brancas, estrelas de nêutrons ou buracos negros) é a principal ferramenta que atua no processo de acreção, que é quando esses corpos acumulam matéria ao seu redor para “se alimentar”. Contudo, o campo magnético também parece importante nesses processos, embora ainda não seja totalmente compreendido pelos astrônomos.

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No caso da anã branca do sistema TW Pictoris, há um disco de acreção formado pela matéria da estrela secundária (ou doadora, por sua matéria ser “sugada” pela companheira). Desse modo, a anã branca se alimenta de hidrogênio, o que eventualmente resulta em uma explosão conhecida como nova. Se a acreção de matéria continuar até atingir o limite crítico, ela entrará em processo de fusão descontrolada e explodirá em uma supernova do Tipo Ia.

Mas pouco se sabe sobre o papel do campo magnético em todo esse processo, e a TW Pictoris pode fornecer boas pistas. De acordo com o novo estudo, o modo "ligado" da anã branca, quando seu brilho é alto, ocorre quando ela se alimenta do disco de acreção como faria normalmente. De repente, algum mecanismo faz com que o campo magnético da anã branca gire tão rapidamente que uma barreira centrífuga impede que o combustível do disco de acreção continue caindo sobre ela.

Em outras palavras, é como se o campo magnético atuasse como uma porta giratória através da qual só é possível passar quando está parada, ou girando lentamente. Quando a porta gira em alta velocidade, qualquer coisa que tente atravessá-la vai colidir com a barreira. Assim, o gás da estrela secundária não alcança a anã branca e, por isso, seu brilho diminui. Em pouco tempo o sistema de “porta” é desativado e tudo volta ao normal.

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Uma vez que as anãs brancas são comuns no universo, esse modelo poderia ajudar a descobrir em detalhes como o processo de acreção em estrelas de nêutrons ocorre. Para isso, será necessário encontrar outras amostragens que apresentem este mesmo processo para, então, replicá-lo em modelos matemáticos e simulações de computador.

O estudo foi publicado na revista Nature Astronomy.

Fonte: Phys.org