A anã branca mais quente que conhecemos está tramando algo macabro com seu vizinho

Uma ilustração da anã branca KPD 0005 + 5106 agregando um gigante gasoso. (M. Weiss / NASA / CXC)

Há uma estrela morta se comportando estranhamente a 1.300 anos-luz de distância.

É uma anã branca chamada KPD 0005 + 5106, e dados de raios-X do telescópio espacial Chandra revelaram que ela está cometendo extrema violência em um companheiro em órbita. Não está apenas sifonando material desse objeto (o que, para ser justo, é bastante normal para anãs brancas), a estrela está dando a sua companheira uma surra absoluta ao explodi-la com radiação de proximidade.

Ainda mais interessante, não podemos ver o que a companheira realmente é, o que torna difícil prever seu destino final, incluindo quanto tempo levará para ser completamente destruída e o que isso significará para a anã branca.

“Não sabíamos que essa anã branca tinha uma companheira antes de vermos os dados de raios-X”, disse o astrônomo You-Hua Chu, do Instituto de Astronomia e Astrofísica da Academia Sinica (ASIAA), em Taiwan. “Procuramos o companheiro com telescópios óticos de luz, mas não vimos nada, o que significa que é uma estrela muito fraca, uma anã marrom ou um planeta.”

Anãs brancas são o que acontece com uma estrela com menos de oito vezes a massa do Sol quando ela fica sem elementos que pode fundir em seu núcleo. À medida que o combustível acaba, ele ejeta suas camadas externas no espaço até que, finalmente, o núcleo não seja mais capaz de se sustentar e colapsa sob sua própria gravidade em um objeto denso do tamanho da Terra (e às vezes até menor).

Embora possa estar sem combustível para se fundir, a anã branca permanece extremamente quente, tão quente que continuará a brilhar intensamente com a radiação térmica por bilhões de anos. A anã branca média terá uma temperatura de mais de 100.000 Kelvin (99.727 graus Celsius ou 179.540 graus Fahrenheit) assim que seu núcleo parar de se contrair. O Sol, para fins de contexto, tem uma temperatura efetiva de 5.772 Kelvin.

KPD 0005 + 5106 é um outlier. É a anã branca mais quente que identificamos até hoje, com uma temperatura efetiva de 200.000 Kelvin. Isso o torna muito interessante para os cientistas, pois permite que eles investiguem os limites do que é possível no Universo.

Os pesquisadores também KPD 0005 + 5106 observaram exibindo alguma atividade incomum de raios-X, então Chu e sua equipe decidiram dar uma olhada mais de perto usando o Chandra. Eles descobriram que a anã branca aumenta e diminui o brilho dos raios X regularmente, a cada 4,7 horas.

Sabemos de pelo menos uma coisa que pode causar mudanças no brilho de uma anã branca: se ela está removendo material de um objeto companheiro. Esse material será desviado para a anã branca, onde seguirá para os pólos e brilhará intensamente. Conforme a estrela e sua companheira orbitam uma a outra, o ponto quente entra e sai de vista, causando variações no brilho.

Esse período de 4,7 horas, portanto, corresponderia ao período orbital do sistema – o que os tornaria muito próximos, de fato. De acordo com os cálculos da equipe, a anã branca e sua companheira estariam separados por uma distância de apenas 1,3 vezes o raio do Sol. Isso é cerca de 900.000 quilômetros (550.000 milhas). Isso significaria temperaturas incrivelmente escaldantes.

“Qualquer que seja este objeto”, disse o astrônomo Jesús Toala, da Universidade Nacional Autônoma do México, “está sendo bombardeado pelo calor.”

Os pesquisadores investigaram possíveis identidades para o companheiro e concluíram que era mais provável um exoplaneta com uma massa em torno da de Júpiter. Pesquisas anteriores descobriram que exoplanetas podem de fato ser encontrados ao redor das anãs brancas – se eles estiverem distantes o suficiente durante a fase de gigante vermelha, eles podem sobreviver à transição da estrela e então migrar para dentro. Mais de um candidato a gigante gasoso foi encontrado orbitando uma anã branca.

De acordo com os modelos da equipe, no entanto, esse gigante gasoso em particular não tem muito mais tempo de vida, apenas algumas centenas de milhões de anos. A anã branca o estaria despindo gravitacionalmente; este material despojado formaria um anel ao redor da estrela e seria lentamente sugado para baixo sobre ela.

“Esta é uma morte lenta para este objeto que está basicamente sendo dilacerado por forças gravitacionais constantes”, disse o astrofísico Martín Guerrero, do Instituto de Astrofísica da Andaluzia, na Espanha. “Seria um lugar muito desagradável de se estar.”

A equipe também estudou duas outras estrelas anãs brancas que exibem um comportamento peculiar de raios-X. Embora essas outras duas estrelas não fossem tão extremas quanto KPD 0005 + 5106, seu comportamento era semelhante, sugerindo que elas também tinham objetos companheiros invisíveis.

Isso sugere que a sobrevivência de exoplanetas em torno de uma anã branca pode ser mais comum do que pensávamos – embora não, talvez, por muito tempo.


Publicado em 28/11/2021 00h57

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