Estrelas, verdadeiras usinas de fusão nuclear, nascem da poeira cósmica e voltam ao mesmo estado no final de sua existência. As menos massivas delas (menos de sete massas solares), como as anãs vermelhas ou o Sol, inevitavelmente acabam se tornando anãs brancas. Estes últimos, de tamanho equivalente ao da Terra, são, no entanto, extremamente densos, com uma densidade da ordem de alguns milhares de milhões de kg/m3. Eles constituem o coração da estrela, tendo esgotado todo o seu combustível de hidrogênio, necessário para fazê-la brilhar por meio de reações termonucleares. Frequentemente encontradas em sistemas binários, as anãs brancas podem sugar gás e matéria através do seu disco de acreção quando tal disco está presente.
No entanto, a observação de uma onda de choque nas proximidades de um deles não contendo nenhum disco de acreção surpreendeu os cientistas de uma colaboração internacional envolvendo o Observatório Europeu do Sul (ESO): “Encontramos algo novo e totalmente inesperado“, conforme observa Simone Scaringi, pesquisadora em astronomia extragaláctica da Universidade de Durham (Reino Unido) e co-autora principal do estudo publicado na revista Astronomia da Natureza, em um comunicado de imprensa do ESO.
Uma onda de choque de origem desconhecida
A fonte astrofísica RXJ0528+2838, localizada a 730 anos-luz de distância, é um sistema binário composto pela anã branca 1 RXS J052832.5+283824, orbitando uma estrela semelhante ao Sol. Orbitando um em torno do outro em apenas uma hora e vinte minutos, um disco de acreção se forma em torno do primeiro, o que tem o efeito de transferir massa (matéria) para seu vizinho. Tal configuração é definida como variável cataclísmica. Quando muita matéria se acumula, ocorre uma variação repentina na luminosidade ou implosões (novas) dentro do sistema binário, daí o termo “cataclísmico”.
No entanto, a anã branca RXS J052832.5+283824 é uma exceção. O instrumento MUSE (sigla para “Multi Unit Spectroscopic Explorer”) do Very Large Telescope, localizado no Chile, revela a existência de uma onda de choque que se propaga em torno deste último: “Um arco curvo de material, semelhante à onda que se forma na frente de um navio“, conforme aponta Noel Castro Segura, pesquisador de pós-doutorado na Universidade de Warwick (Reino Unido) e colaborador no estudo. Tal onda de choque normalmente requer um fluxo rápido de matéria ou energia, que não se espera que exista em torno de uma anã branca isolada sem um disco de acreção.
Nas variáveis cataclísmicas clássicas, uma perturbação luminosa deste tipo pode ser formada seguindo três mecanismos: através de ventos gerados pelo seu vizinho, o disco de acreção da anã branca ou uma explosão termonuclear atingindo a superfície do núcleo estelar. Nenhum destes cenários é encontrado no caso de RXJ0528+2838, o que levanta a questão da sua origem: “Nossas observações revelam um fenômeno energético extremo que, segundo os modelos atuais, não deveria existir“, conforme explicado no comunicado de imprensa Krystian Iłkiewicz, pesquisador de pós-doutorado no Centro Astronômico Nicolaus Copernicus em Varsóvia (Polônia) e co-autor principal do estudo.
Impressão artística da variável cataclísmica ZTF J1813+4251, onde uma anã branca (direita) suga material de uma estrela solar maior (esquerda) para formar o seu disco de acreção (laranja). Crédito: M.Weiss/Centro de Astrofísica | Harvard e Smithsonian.
Para uma melhor compreensão do ambiente das estrelas mortas
Embora a origem desta onda de choque permaneça desconhecida, os investigadores postulam que o poderoso campo magnético da anã branca, com uma intensidade entre 42 e 45 megaGauss, é 1.000 vezes mais poderoso. do que aquele gerado por uma máquina de ressonância magnética, poderia desempenhar um papel fundamental na sua formação. Apenas seis anãs brancas com uma onda de choque em forma de arco produzida por ventos dentro do disco de acreção foram identificadas, lembra o estudo astrofísico.
A descoberta fortuita da onda de choque no sistema RXJ0528+2838 põe assim em causa a nossa compreensão da interação entre estrelas em fase terminal e o seu ambiente.
O futuro Extremely Large Telescope do ESO, operacional até 2027 no deserto do Atacama, no Chile, investigará este assunto em particular, ajudando os astrônomos a “mapear mais desses sistemas, mas também outros menos brilhantes e semelhantes em detalhes. Isto contribuirá para a compreensão da misteriosa fonte de energia luminosa que permanece sem solução.“, finaliza Simone Scaringi.