Nos modelos atuais, os sistemas estelares binários geralmente descrevem pares envolvendo estrelas gigantes com anãs brancas ou estrelas como o nosso Sol. Nesses sistemas, o companheiro menor emite rajadas eletromagnéticas sob o efeito gravitacional da estrela gigante. Recentemente, os astrofísicos detectaram, na Via Láctea, um sistema binário envolvendo uma estrela gigante e um companheiro indeterminado, o casal não respondendo às propriedades clássicas de tais sistemas. Pelos dados coletados até o momento essa poderia ser uma nova classe de sistema binário.
Depois de observar parte do céu do hemisfério sul perto da constelação Altar por cerca de dois meses usando o MeerKAT, um radiotelescópio baseado no deserto de Karoo, na África do Sul, os astrofísicos notaram algo estranho. A emissão de rádio de um objeto iluminado variava por um fator de três em cerca de três semanas de observação. Intrigados, eles continuaram a olhar para o objeto e seguiram as observações de outros telescópios. Eles descobriram que o objeto incomum veio de um sistema de estrelas binárias na Via Láctea.
Os resultados do estudo foram publicados na revista MNRAS. É a primeira vez que o MeerKAT descobre uma “fonte transitória” – um objeto instável que está passando por uma mudança significativa no brilho. Em vista de seu nome, MKT J170456.2-482100, ele foi encontrado no primeiro campo observado com o telescópio, o que significa que é provável que seja a ponta de um iceberg de fontes transitórias aguardando a descoberta.
Variações de luminosidade detectadas graças à colaboração de vários telescópios
Os pesquisadores começaram combinando a fonte com a posição de uma estrela, chamada TYC 8332-2529-1, a cerca de 1800 anos-luz da Terra. Como essa estrela é brilhante, eles previram que vários telescópios ópticos diferentes, detectando luz visível em vez de ondas de rádio, já a teriam observado no passado. E, felizmente, esse foi o caso, permitindo que eles usassem esses dados para aprender mais sobre essa estrela gigante (2,5 massas solares).
Alguns dos telescópios ópticos, incluindo ASAS, KELT e ASAS-SN, forneceram mais de 18 anos de observações estelares. Eles revelaram que o brilho da estrela mudou durante um período de 21 dias. Os astrofísicos usaram o telescópio SALT para obter os espectros ópticos da estrela. Isso pode ser usado para determinar os elementos químicos presentes na estrela, bem como a presença de um campo magnético.
Além disso, eles permitem que os cientistas saibam se uma estrela está se movendo, porque o movimento causa o deslocamento das linhas espectrais (deslocamento Doppler). Spectra revelou que a estrela tinha um campo magnético e gravitava em torno de uma estrela companheira a cada 21 dias.
Um companheiro estelar de natureza desconhecida
No entanto, apenas uma assinatura muito fraca da estrela companheira é visível. Isso sugere que o companheiro deve ter menos massa que a estrela gigante, com 1,5 massas solares. Então, o que poderia ser esse companheiro? Uma anã branca pode parecer provável, pois geralmente faz parte de sistemas estelares binários como este. No entanto, a maioria possui massa menor que a acompanhante observada.
A emissão de rádio em si pode ser causada pela atividade magnética da estrela gigante, semelhante a uma erupção solar, mas muito mais brilhante e mais energética. No entanto, essas erupções geralmente são observadas em estrelas anãs, e não em estrelas gigantes.
Sistemas estelares conhecidos que associam uma estrela gigante e uma estrela semelhante ao Sol podem explicar os resultados obtidos, a atividade magnética da estrela gigante dando origem a labaredas de luz. No entanto, isso não serve, porque nada indica no espectro que o companheiro binário seja realmente uma estrela semelhante à do Sol.
Uma nova classe de sistema binário?
Ben Stappers, o principal pesquisador do MeerTRAP, uma das equipes que trabalha no projeto, explica que, como as propriedades do sistema não se encaixam facilmente com nosso conhecimento atual sobre estrelas binárias, ele pode representar uma classe de fonte inteiramente nova. Poderia ser um tipo de sistema exótico nunca visto antes e envolvendo uma estrela gigante emitindo radiação em órbita ao redor de uma estrela de nêutrons.
O MeerKAT continuará a observar essa fonte todas as semanas pelos próximos quatro anos, enquanto o telescópio óptico ASAS-SN continua a observar a estrela gigante. Isso informará a dinâmica deste sistema, como as explosões ocorrem e, finalmente, ajudará a entender como ele foi formado.
Publicado em 06/12/2019
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