Eclipse de 7 anos revela sistema binário excepcionalmente raro com órbita de 1000 anos

Uma representação artística da estrela Gaia17bpp sendo parcialmente eclipsada pela nuvem de poeira que envolve uma estrela companheira menor. (Crédito da imagem: Anastasios Tzanidakis)

A estrela Gaia17bpp começou a brilhar novamente após um eclipse de 7 anos por uma estranha estrela companheira chegar ao fim, indicando que ela existe em um sistema binário raro.

O escurecimento de uma estrela distante não foi causado por mudanças internas, mas sim por ter sido eclipsado por uma nuvem de poeira em torno de uma estrela companheira. A descoberta implica que a estrela, Gaia17bpp, faz parte de um tipo raro de sistema binário e seu súbito brilho observado recentemente foi o resultado do eclipse de uma estrela anã branca.

Os astrônomos fizeram a descoberta enquanto pesquisavam dados da pesquisa Gaia em busca de estrelas incomuns e excêntricas. Eles descobriram que Gaia17bpp havia gradualmente se iluminado ao longo de um período de dois anos e meio, com investigações de acompanhamento revelando que havia escurecido por sete anos como resultado de ter sido obscurecido pela poeira ao redor de seu estranho companheiro.

A descoberta foi uma sorte excepcional, pois o sistema binário tem um longo período orbital, o que significa que é raro pegar um eclipsando o outro. Na verdade, tais eventos podem ocorrer apenas uma vez por milênio.



“Acreditamos que esta estrela faz parte de um tipo excepcionalmente raro de sistema binário, entre uma grande e inchada estrela mais velha ?- ?Gaia17bpp? -? e uma pequena estrela companheira cercada por um disco expansivo de material empoeirado”, metade da dupla, O astrônomo da Universidade de Washington, Anastasios Tzanidakis, disse em um comunicado . “Com base em nossa análise, essas duas estrelas orbitam uma à outra por um período de tempo excepcionalmente longo? – até 1.000 anos. Então, pegar essa estrela brilhante sendo eclipsada por sua companheira empoeirada é uma oportunidade única na vida.”

As observações de Gaia17bpp por Gaia datam apenas de 2014, então, juntamente com o colaborador, professor assistente de astronomia da Universidade de Washington e diretor associado do DiRAC Institute , James Davenport, Tzanidakis teve que fazer um trabalho investigativo extra para resolver o mistério de comportamento da estrela.

O primeiro passo para a dupla e seus companheiros de equipe foi combinar as observações de Gaia com observações de outras missões, como Pan-STARRS1, WISE/NEOWISE e Zwicky Transient Facility, que datam de 2010.

A estrela Gaia17bpp, circulada em vermelho, como mostrado pelas missões Pan-STARRS1 e DSS. (Crédito da imagem: Anastasios Tzanidakis/Pan-STARRS1/DSS)

Isso revelou a Tzanidakis e Davenport que a estrela se tornou 63 vezes ou 4,5 magnitudes mais escura ao longo de 7 anos entre 2012 e 2019 e que o rápido brilho de Gaia17bpp marcou o fim desse período.

Os astrônomos voltaram mais longe usando o programa DASCH , um catálogo digital de mais de 100 anos de placas astrofotográficas armazenadas na Universidade de Harvard, para rastrear o brilho da estrela desde a década de 1950. Eles não encontraram períodos semelhantes de escurecimento para Gaia17bpp ou outras estrelas em sua vizinhança.

“Ao longo de 66 anos de história observacional, não encontramos nenhum outro sinal de escurecimento significativo nesta estrela”, disse Tzanidakis. Ele e Davenport pensam que Gaia17bpp existe em um tipo raro de sistema binário com uma estrela companheira empoeirada.

“Com base nos dados atualmente disponíveis, esta estrela parece ter uma companheira de movimento lento cercada por um grande disco de material”, continuou Tzanidakis. “Se esse material estivesse no sistema solar, ele se estenderia do sol até a órbita da Terra, ou mais longe.”

O binário contendo Gaia17bpp não é o primeiro sistema empoeirado detectado pelos astrônomos. Um exemplo notável de tal binário contém Epsilon Aurigae. Por 2 anos em cada 27, esta estrela na constelação de Auriga é eclipsada por sua companheira grande e fraca.

Embora a companheira de Epsilon Aurigae seja de natureza misteriosa, sua identidade até agora não foi confirmada, dados preliminares indicam que a poeirenta companheira eclipsante de Gaia17bpp é uma estrela anã branca.

As anãs brancas são remanescentes estelares que nascem quando estrelas de massas semelhantes à do Sol ficam sem combustível de hidrogênio para a fusão nuclear e não conseguem mais gerar a energia que as protege do colapso gravitacional. Sem a massa para desencadear mais fusão nuclear que os veria se juntarem a um caminho para se tornar uma estrela de nêutrons ou um buraco negro, essas estrelas de baixa massa são deixadas como anãs brancas fumegantes.

Embora a natureza da companheira de Gaia17bpp possa ser conhecida, a origem dos detritos empoeirados que assumem uma forma de disco ao redor da anã branca permanece um mistério.

Comparado com outros binários empoeirados, o escurecimento de 7 anos de Gaia17bpp indica o que é de longe o período de eclipse mais longo. Além disso, a vasta distância entre Gaia17bpp e seu companheiro significa que levará séculos até que qualquer outro astrônomo testemunhe o binário empoeirado durante um eclipse.

“Esta foi uma descoberta fortuita. Se estivéssemos alguns anos fora, teríamos perdido”, concluiu Tzanidakis. “Também indica que esses tipos de binários podem ser muito mais comuns. Nesse caso, precisamos criar teorias sobre como esse tipo de emparelhamento surgiu. É definitivamente uma estranheza, mas pode ser muito mais comum do que qualquer um apreciou.”


Publicado em 19/01/2023 12h34

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