Transferência extrema de massa entre anãs brancas em órbita de 8,5 minutos intriga astrônomos
© Foto / NASA
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Um par de estrelas anãs brancas ultracompactas revelou uma transferência de massa extrema: em órbitas de 8,5 minutos, uma estrela devora a companheira, formando um disco superaquecido que tem intrigado cientistas.
Astrônomos dos EUA identificaram um raro par de anãs brancas em que uma estrela está ativamente arrancando e acumulando material da companheira. Liderada por Emma Chickles, do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT, na sigla em inglês), a equipe obteve uma das visões mais detalhadas já registradas de sistemas ultracompactos que trocam massa em órbitas extremamente curtas, um tipo de objeto crucial para futuros detectores de ondas gravitacionais.
Em sistemas binários muito próximos, a transferência de massa pode assumir formas violentas, mas ainda há incertezas sobre quão extremos esses processos se tornam quando as órbitas duram apenas alguns minutos. As anãs brancas — núcleos estelares do tamanho da Terra, porém com massa semelhante à do Sol — são particularmente desafiadoras de estudar nessas condições.
Chickles explica que até mesmo esses remanescentes estelares podem ser despedaçados se submetidos às circunstâncias certas. Em órbitas inferiores a dez minutos, cada sistema observado parece exibir um comportamento distinto, o que dificulta a construção de um modelo universal para essas interações.
Para avançar nesse enigma, a equipe analisou milhões de imagens coletadas ao longo de uma década por diversos levantamentos astronômicos. Um método algorítmico minucioso permitiu detectar variações de brilho quase imperceptíveis, sugerindo episódios de transferência de massa em objetos tão compactos quanto anãs brancas isoladas.
Com esses indícios, Chickles viajou aos telescópios Magellan, no Chile, para usar a câmera de alta velocidade proto-Lightspeed. Observações em tempo real revelaram oscilações luminosas durante eclipses sucessivos, indicando um sistema particularmente promissor identificado pelo levantamento ATLAS: o binário ATLAS J1013−4516, cujas estrelas completam uma órbita em pouco mais de 8,5 minutos.
Nesse sistema, uma das anãs brancas está sendo dilacerada pela companheira, que possui densidade interna cerca de 250 vezes maior que a do chumbo. O material arrancado forma um disco de acreção extremamente quente e compacto, com dimensões comparáveis às de Saturno e temperaturas superiores às da superfície solar.
Como o sistema é eclipsante, os astrônomos conseguem observar uma estrela passando diante da outra a cada órbita, o que permite medir massas e dimensões com precisão incomum para objetos tão exóticos. Essa observação direta de um processo tão difícil de registrar sugere que fenômenos semelhantes podem ser muito mais comuns no Universo do que se imaginava.
Os resultados também têm implicações importantes para o LISA, futuro observatório espacial de ondas gravitacionais previsto para a década de 2030. O sistema ATLAS J1013−4516 está entre os candidatos que o LISA deve detectar diretamente, indicando que muitos outros binários extremos podem estar escondidos em arquivos astronômicos, à espera de métodos mais sensíveis de identificação.
