Anã Branca 'Chicoteia' Anã Vermelha Com Raio Mistério [HEIC1616]

Em Maio de 2015,um grupo de astrónomos amador da Alemanha, Bélgica e Reino Unido depararam-se com um sistema de estrelas exibindo um comportamento diferente de qualquer coisa que alguma vez tinham encontrado antes. Observações de acompanhamento liderados pela Universidade de Warwick e utilizando vários telescópios quer em terra quer no espaço, incluindo o Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA [1], revelaram agora a verdadeira natureza deste sistema previamente identificado erroneamente.

O Sistema estrelar AR Scorpii ou AR Sco abreviado, encontra-se na constelação de Escorpião, a 380 anos-luz da Terra. É composto por uma anã branca que gira rapidamente [2], do mesmo tamanho da Terra mas contendo 200 000 vezes mais massa e uma companheira anã vermelha com um terço da massa do Sol [3]. Elas orbitam à volta umada outra a cada 3.6 horas numa dança cósmica tão regular como um relógio.

Numa abordagem única, este Sistema estrelar binário apresenta um comportamento brutal. Altamente magnético e girando rapidamente, a anã branca do AR Sco acelera eletrões até quase à velocidade da luz. À medida que estas partículas de alta energia chicoteiam através do espaço, elas libertam radiação de maneira semelhante a um farol que fustiga a face da estrela anã vermelha, fazendo com que todo o sistema se ilumine e desvaneça a cada 1.97 minutos. Estes pulsos poderosos incluem radiação a frequências de rádio, as quais nunca antes tinham sido detetadas a partir de um sistema de estrelas anãs brancas.

O investigador principal Tom Marsh do Grupo de Astrofísica da Universidade de Warwick comentou: “o AR Scorpii foi descoberto há mais de 40 anos atrás, mas a sua verdadeira natureza não era suspeita até que começamos a observá-lo em Junho de 2015. Percebemos então que estávamos na presença de algo extraordinário à medida que avançávamos com as nossas observações.”

As propriedades observadas do AR Sco são únicas. São também misteriosas. A radiação através de uma ampla gama de frequências é indicativa da emissão de eletrões acelerados em campos magnéticos, a qual pode ser explicada pela anã branca giratória do AR Sco. A fonte dos próprios eletrões, contudo, é um grande mistério - não é claro se ela está associada com a anã branca ou a sua companheira vermelha.

O Sistema AR Sco foi observado pela primeira vez no início dos anos 70 e as flutuações regulares no brilho a cada 3.6 horas levou a que fosse incorretamente classificado como uma estrela variável solitária [4]. A verdadeira fonte da variação luminosa do AR Scorpii foi revelada graças aos esforços combinados de astrónomos profissionais e amadores. Um comportamento pulsante semelhante foi observado antes mas a partir de estrelas neutrões – alguns dos objetos celestiais mais densos conhecidos no Universo – em vez de anãs brancas.

Boris Gänsicke, co-autor do novo estudo, também da Universidade de Warwick, conclui: “Nós já conhecemos estrelas neutrões pulsantes há quase cinquenta anos, e algumas das teorias previam que as anãs brancas poderiam mostrar um comportamento semelhante. É muito emocionante que tenhamos descoberto tal sistema, e isto é um exemplo fantástico do trabalho conjunto de astrónomos amadores e académicos.”

Notas

[1] As observações subjacentes a esta pesquisa foram realizados em: ESO's Very Large Telescope (VLT) localizado no Cerro Paranal, Chile; os William Herschel and Isaac Newton Telescópios do Grupo Isaac Newton de telescópios situados na ilha Espanhola La Palma nas Canárias; o Australia Telescope Compact Array do Observatório Paul Wild, Narrabi, Austrália; Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA; e o satélite Swift da NASA.

[2] As anãs brancas formam-se mais tarde no ciclo de vida das estrelas com massas até oito vezes superiores à do Sol. Depois da fusão de hidrogénio no núcleo da estrela se esgotar, as mudanças internas refletem-se numa expansão dramática numa gigante vermelha, seguida de uma contração acompanhada das camadas externas das estrelas sendo sopradas em grandes nuvens de poeira e gás. O que resta é uma anã branca, do tamanho da Terra mas 200 000 vezes mais densa. Uma única colherada da matéria que compõe uma anã branca pesaria tanto como um elefante aqui na Terra.

[3] Esta anã vermelha é uma estrela do tipo M. Estrelas do tipo M são as mais comuns no sistema de classificação de Harvard, o qual utiliza letras individuais para agrupar estrelas de acordo com as suas características espectrais.

[4] Uma estrela variável é aquela cujo brilho oscila visto da Terra. As flutuações podem dever-se a propriedades intrínsecas da alteração da própria estrela. Por exemplo, algumas estrelas expandem e contraem visivelmente. Também poderia ser devido a um outro objeto eclipsar regularmente a estrela. O AR Scorpii foi confundido com uma única estrela variável uma vez que flutuações regulares no brilho observado ocorrem à medida que as duas estrelas orbitam entre si e uma bloqueia parte da luz da outra.

MAIS INFORMAÇÕES

O Telescópio Espacial Hubble é um projeto de cooperação internacional entre a ESA e a NASA.

Esta investigação foi apresentado num artigo intitulado "A radio pulsing white dwarf binary star" (Uma estrela anã binária rádio pulsante), por T. Marsh et al., que sairá na revista Natrure a 28 de Julho de 2016.

A equipa é composta por T.R. Marsh (Universidade de Warwick, Coventry, Reino Unido), B.T. Gänsicke (Universidade de Warwick, Coventry, Reino Unido), S. Hümmerich (Bundesdeutsche Arbeitsgemeinschaft für Veränderliche Sterne e.V., Alemanha), American Association of Variable Star Observers (AAVSO), EUA), F.-J. Hambsch (Bundesdeutsche Arbeitsgemeinschaft für Veränderliche Sterne e.V., Alemanha; American Association of Variable Star Observers (AAVSO), EUA; Vereniging Voor Sterrenkunde (VVS), Bélgica), K. Bernhard (Bundesdeutsche Arbeitsgemeinschaft für Veränderliche Sterne e.V., Alemanha; American Association of Variable Star Observers (AAVSO), EUA), C.Lloyd (Universidade de Sussex, Reino Unido), E. Breedt (Universidade de Warwick, Coventry, Reino Unido), E.R. Stanway (Universidade de Warwick, Coventry, Reino Unido), D.T. Steeghs (Universidade de Warwick, Coventry, Reino Unido), S.G. Parsons (Universidade de Valparaiso, Chile), O. Toloza (Universidade de Warwick, Coventry, Reino Unido), M.R. Schreiber (Universidade de Valparaiso, Chile), P.G. Jonker (Netherlands Institute for Space Research, Países Baixos; Radboud University Nijmegen, The NetherlanPaíses Baixosds), J. van Roestel (Radboud University Nijmegen, Países Baixos), T. Kupfer (California Institute of Technology, EUA), A.F. Pala (Universidade de Warwick, Coventry, Reino Unido), V.S. Dhillon (Universidade de Sheffield, Reino Unido; Instituto de Astrofisica de Canarias, Espanha; Universidade de La Laguna, Espanha), L.K. Hardy (Universidade de Warwick, Coventry, Reino Unido; Universidade de Sheffield, Reino Unido), S.P. Littlefair (Universidade de Sheffield, Reino Unido), A. Aungwerojwit (Universidade de Naresuan, Tailândia), S. Arjyotha (Universidade Chiang Rai Rajabhat, Tailândia), D. Koester (Universidade de Kiel, Alemanha), J.J. Bochinski (The Open University, Reino Unido), C.A. Haswell (The Open University, Reino Unido), P. Frank (Bundesdeutsche Arbeitsgemeinschaft für Veränderliche Sterne e.V., Alemanha) e P.J. Wheatley (Universidade de Warwick, Coventry, Reino Unido).

Contactos

Tom Marsh
Department of Physics, University of Warwick
Coventry, United Kingdom
Tel: +44 24765 74739
Email: t.r.marshwarwick.ac.uk

Boris Gänsicke
Department of Physics, University of Warwick
Coventry, Coventry
Tel: +44 24765 7474
Email: Boris.Gaensickewarwick.ac.uk

Mathias Jäger
ESA/Hubble, Public Information Officer
Garching bei München, Germany
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