Os astrônomos detectaram dois cadáveres estelares girando um ao redor do outro, e eles podem estar produzindo ondas gravitacionais.
Estrelas anãs brancas são o que se tornam estrelas como o nosso sol depois que ficam sem combustível e se transformam em restos de núcleos quentes. Por muitos anos, os pesquisadores previram que deveria haver sistemas binários ou de dois objetos compostos por estrelas anãs brancas. Segundo a relatividade geral, duas dessas massas que orbitam umas às outras devem emitir energia na forma de ondas gravitacionais, que são ondulações ou distúrbios no tecido do espaço-tempo.
Agora, essa não é a descoberta de ondas gravitacionais, mas a descoberta desse binário que pode ser uma fonte de ondas gravitacionais. Mas, além de este estudo avançar no entendimento desses sistemas e das fontes de ondas gravitacionais, também será importante na validação da eficiência de um instrumento que será lançado em 2034.
O instrumento, o observatório de ondas gravitacionais LISA (a antena espacial do interferômetro a laser), usará o sistema J2322 + 0509 para treinar essencialmente. Como eles já sabem que existem, é um bom teste garantir que o instrumento possa identificá-lo corretamente.
“Os binários de verificação são importantes porque sabemos que a LISA os verá dentro de algumas semanas após ligar os telescópios”, disse Mukuemin Kilic, co-autor deste estudo da Universidade de Oklahoma, em comunicado. “Existem apenas algumas fontes do LISA que conhecemos hoje. A descoberta do primeiro protótipo de uma nova classe de binário de verificação nos coloca bem à frente de onde alguém poderia ter antecipado”.
Em um novo estudo para identificar e explorar esse binário, pesquisadores do Centro de Astrofísica (CfA) de Harvard detectaram, pela primeira vez, um sistema binário de anã branca composto por duas estrelas anãs brancas (com núcleos de hélio) claramente separadas estrelas. Este sistema, conhecido como J2322 + 0509, tem um período orbital curto de 1.201 segundos (pouco mais de 20 minutos) e é a primeira fonte de ondas gravitacionais do tipo já identificada.
“As teorias prevêem que existem muitos binários de anã branca com núcleo duplo de hélio por aí”, disse Warren Brown, astrônomo da CfA e principal autor do estudo, em comunicado. “Essa detecção fornece uma âncora para esses modelos e para realizar experimentos futuros, para que possamos encontrar mais estrelas e determinar seus verdadeiros números”.
Esse sistema, cujo período orbital é o terceiro menor período de todos os binários destacados já encontrado, era bastante difícil de detectar. “Este binário não possui curva de luz”, disse Brown no comunicado. “Não conseguimos detectar um sinal fotométrico porque não há um.” Então, em vez de usar um estudo fotométrico, que analisa a própria luz, a equipe usou estudos espectroscópicos, que observam como a matéria interage com a radiação eletromagnética, como a luz visível, para identificar o movimento orbital da estrela.
Mas, embora o sistema tenha sido difícil de detectar, acontece que esse tipo de binário é uma fonte extremamente forte de ondas gravitacionais, a equipe descobriu usando cálculos teóricos, de acordo com a declaração e o estudo. Os pesquisadores determinaram que, devido ao alinhamento do sistema em relação à Terra, os instrumentos devem captar um sinal 2,5 vezes mais forte do que o mesmo sistema torceu uma direção diferente.
Esse binário não será um binário para sempre, como consequência das próprias ondas gravitacionais que os cientistas esperam detectar um dia. “A órbita desse par de objetos está decaindo”, disse Brown. “As ondas gravitacionais que estão sendo emitidas estão fazendo com que o par perca energia; em seis ou sete milhões de anos eles se fundirão em uma única anã branca mais massiva”.
Este trabalho é descrito em um artigo publicado no servidor de pré-impressão arXiv.org em 3 de abril e aceito pela revista Astrophysical Journal Letters.
Publicado em 06/04/2020 14h03
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