O campo da astronomia tem estado agitado com a recente descoberta de um tipo raro de sistema estelar. Essa descoberta, liderada por pesquisadores da Universidade de Warwick, forneceu novos insights sobre a evolução estelar, um campo que há muito intriga cientistas e leigos.
As anãs brancas, muitas vezes chamadas de “fósseis estelares”, são estrelas pequenas e densas que normalmente têm o tamanho de um planeta. Elas são as remanescentes de estrelas de baixa massa que esgotaram todo o seu combustível e perderam suas camadas externas. Apesar de seu tamanho diminuto, esses corpos celestes oferecem uma riqueza de informações sobre os processos de formação e evolução das estrelas.
A recente descoberta é de um pulsar de anã branca, um tipo raro de anã branca que só foi encontrado uma vez antes. Esses pulsares são caracterizados por uma anã branca girando rapidamente que ataca sua vizinha anã vermelha com poderosos feixes de partículas elétricas e radiação. Essa interação faz com que todo o sistema clareie e desapareça dramaticamente em intervalos regulares. O fenômeno é atribuído a fortes campos magnéticos, mas a causa exata desses campos permanece um mistério.
Uma das principais teorias que procuram explicar esses fortes campos magnéticos é o “modelo do dínamo”. Este modelo postula que as anãs brancas têm poderosos geradores elétricos, ou dínamos, em seu núcleo. Acredita-se que esses dínamos sejam muito mais poderosos do que aquele no centro do nosso planeta, a Terra. No entanto, para testar a validade dessa teoria, os cientistas precisavam encontrar mais exemplos de pulsares anãs brancas.
O recém-detectado pulsar de anã branca, designado J191213.72-441045.1 (ou J1912-4410 para abreviar), forneceu aos cientistas essa oportunidade. Esta é apenas a segunda vez que tal sistema estelar foi encontrado, após a descoberta do AR Scorpii (AR Sco) em 2016.
J1912-4410 está localizado a 773 anos-luz da Terra e gira a uma taxa 300 vezes mais rápida que o nosso planeta. Apesar de ser semelhante em tamanho à Terra, o pulsar da anã branca tem uma massa pelo menos tão grande quanto a do Sol. Isso significa que uma colher de chá de material de anã branca pesaria cerca de 15 toneladas. As anãs brancas começam suas vidas em temperaturas extremamente altas antes de esfriarem ao longo de bilhões de anos. A baixa temperatura de J1912-4410 sugere que é de uma idade avançada.
A Dra. Ingrid Pelisoli, do Departamento de Física da Universidade de Warwick, explicou que a origem dos campos magnéticos é uma grande questão em aberto em muitos campos da astronomia, e isso é particularmente verdadeiro para estrelas anãs brancas. Os campos magnéticos nas anãs brancas podem ser mais de um milhão de vezes mais fortes que o campo magnético do Sol, e o modelo do dínamo ajuda a explicar o porquê. A descoberta de J1912-4410 forneceu um passo crítico neste campo.
Para encontrar este raro pulsar de anã branca, a equipe de pesquisa usou dados de várias pesquisas para encontrar candidatos com características semelhantes ao AR Sco. Eles acompanharam todos os candidatos com o ULTRACAM, uma ferramenta que detecta as variações de luz muito rápidas esperadas dos pulsares de anãs brancas. Depois de observar algumas dezenas de candidatos, eles encontraram um que mostrava variações de luz muito semelhantes ao AR Sco.
A descoberta de J1912-4410 confirmou que existem mais pulsares de anãs brancas por aí, conforme previsto por modelos anteriores. Além disso, o modelo do dínamo fez outras previsões que foram confirmadas pela descoberta de J1912-4410. De acordo com o modelo, devido à sua idade avançada, as anãs brancas do sistema pulsar deveriam ser frias. Seus companheiros devem estar próximos o suficiente para que a atração gravitacional da anã branca tenha sido forte o suficiente no passado para capturar a massa do companheiro, fazendo-os girar rapidamente. Todas essas previsões são válidas para J1912-4410: a anã branca é mais fria que 13.000 K, gira em seu eixo uma vez a cada cinco minutos e a atração gravitacional da anã branca tem um forte efeito sobre a companheira.
Dr. Pelisoli enfatizou que esta pesquisa é uma excelente demonstração do método científico em ação. Os cientistas fazem previsões com base em teorias existentes e, em seguida, testam essas previsões por meio de observação e experimentação. Este processo é fundamental para a progressão de qualquer campo científico.
A pesquisa foi possível graças a uma doação filantrópica privada de £ 3,5 milhões de um ex-aluno de Warwick. Esta generosa doação, uma das maiores doações para o estudo da astronomia e astrofísica no Reino Unido, permite que a próxima geração de astrônomos explore os confins do nosso universo.
Além da pesquisa liderada pelo Dr. Pelisoli, um estudo complementar foi conduzido por Axel Schwope, do Instituto Leibniz de Astrofísica de Potsdam (AIP). A equipe de Schwope encontrou independentemente o objeto no levantamento de raios-X de todo o céu realizado com o SRG/eROSITA. A investigação de acompanhamento com o satélite XMM-Newton da ESA revelou as pulsações no regime de raios-X de alta energia. Isso confirmou a natureza incomum do novo objeto e estabeleceu firmemente os pulsares das anãs brancas como uma nova classe de objetos celestes.
A descoberta do pulsar de anã branca J1912-4410 abriu um novo caminho para o estudo de estrelas anãs brancas e seus campos magnéticos. Ele forneceu aos cientistas uma oportunidade única de testar o modelo do dínamo e confirmou várias de suas previsões. No entanto, muitas perguntas permanecem. A origem dos campos magnéticos nas anãs brancas ainda é um mistério, e o modelo do dínamo, embora promissor, precisa de mais testes.
A descoberta de mais pulsares de anãs brancas no futuro, sem dúvida, lançará mais luz sobre esses intrigantes objetos celestes. À medida que os cientistas continuam a explorar o cosmos, cada nova descoberta nos aproxima um passo da compreensão dos processos complexos que governam a evolução das estrelas. O estudo das anãs brancas, com suas densidades extremas e poderosos campos magnéticos, oferece uma janela única para esses processos.
Em conclusão, a descoberta do pulsar da anã branca J1912-4410 forneceu informações valiosas sobre a natureza e a evolução das anãs brancas. Ele confirmou a existência de mais pulsares de anãs brancas no universo e forneceu um teste crítico para o modelo de dínamo de geração de campo magnético. Essa descoberta e a pesquisa que ela gerou exemplificam o poder da investigação científica e a importância da exploração contínua de nosso universo. Enquanto continuamos a olhar para o cosmos, quem sabe que outras maravilhas aguardam a descoberta?
Fonte:
https://warwick.ac.uk/newsandevents/pressreleases?newsItem=8a17841a8895e8e30188bf9533d5041e
