Crédito de imagem: ESO
Os astrônomos descobriram um par de estrelas anãs brancas que giram em torno de si a uma distância de apenas 80.000 km (1/5 da distância entre a Terra e a Lua) - o sistema binário mais próximo já descoberto. O sistema, conhecido como RX J0806.3 + 1527, foi investigado com o Very Large Telescope (VLT) do Observatório Europeu do Sul, e os observadores notaram que o objeto escurecia uma vez a cada cinco minutos, sugerindo um sistema binário.
Observações com o Very Large Telescope (VLT) do ESO no Chile e o Telescopio Nazionale Galileo (TNG) italiano nas Ilhas Canárias nos últimos dois anos permitiram a um grupo internacional de astrônomos [1] desvendar a verdadeira natureza de um sistema estelar binário excepcional .
Este sistema, designado RX J0806.3 + 1527, foi descoberto pela primeira vez como uma fonte de raios-X de brilho variável - uma vez a cada cinco minutos, ele "desliga" por um breve momento. As novas observações mostraram sem dúvida que este período reflete o movimento orbital de duas estrelas de "anã branca" que giram em torno uma da outra a uma distância de apenas 80.000 km. Cada uma das estrelas é do tamanho da Terra e esse é o período orbital mais curto conhecido por qualquer sistema estelar binário.
O espectro VLT exibe linhas de hélio ionizado, indicando que a presença de uma área extremamente quente em uma das estrelas - um "ponto quente" com temperatura de aprox. 250.000 graus. O sistema está atualmente em um estado evolutivo transitório raramente visto.
Um incrível sistema binário estelar
Um ano é o tempo que a Terra leva para se mover uma vez ao redor do Sol, nossa estrela central. Isso pode parecer bastante rápido quando medido na escala do Universo, mas este é um movimento de caracol comparado à velocidade de duas estrelas recentemente descobertas. Eles giram em torno de si 100.000 vezes mais rápido; uma revolução completa leva apenas 321 segundos, ou um pouco mais de 5 minutos! É o período mais curto já observado em um sistema estelar binário.
Esta é a surpreendente conclusão alcançada por uma equipe internacional de astrônomos liderada por GianLuca Israel, do Observatório Astronômico de Roma [1], e baseada em observações detalhadas da fraca luz dessas duas estrelas com alguns dos telescópios mais avançados do mundo. O sistema estelar binário com registro recorde leva o nome prosaico RX J0806.3 + 1527 e está localizado ao norte do equador celeste na constelação de Câncer (The Crab).
Os cientistas também descobriram que os dois parceiros nessa dança agitada são provavelmente uma estrela anã branca moribunda, presos nas fortes garras gravitacionais de outra estrela um tanto mais pesada do mesmo tipo exótico. As duas estrelas do tamanho da Terra são separadas por apenas 80.000 quilômetros, um pouco mais do que o dobro da altitude dos satélites de transmissão de TV em órbita ao redor da Terra, ou apenas um quinto da distância da Lua.
O movimento orbital é realmente muito rápido - mais de 1.000 km / s, e a estrela mais clara aparentemente sempre volta o mesmo hemisfério para seu companheiro, assim como a Lua em sua órbita ao redor da Terra. Assim, essa estrela também faz uma volta completa em torno de seu eixo em apenas 5 minutos, ou seja, seu "dia" é exatamente o mesmo que seu "ano".
A descoberta do RX J0806.3 + 1527
A luz visível emitida por esse sistema incomum é muito fraca, mas irradia raios X comparativamente fortes. Foi devido a essa emissão que foi detectada pela primeira vez como fonte de raios X celestial de origem desconhecida pelo observatório espacial alemão ROSAT em 1994. Mais tarde, verificou-se que era uma fonte periodicamente variável [2]. A cada 5 minutos, a radiação de raios X desaparece por alguns minutos. Foi recentemente estudado com mais detalhes pelo observatório Chandra da NASA.
A posição da fonte de raios X no céu foi localizada com precisão suficiente para revelar um objeto emissor de luz visível muito fraco na mesma direção, mais de um milhão de vezes mais fraco que a estrela mais fraca que pode ser vista a olho nu (V- magnitude 21.1). Observações de acompanhamento foram realizadas com vários telescópios de classe mundial, incluindo o Very Large Telescope (VLT) do ESO no Observatório Paranal no Chile, e também o Telescopio Nazionale Galileo (TNG), o observatório italiano de 4 m na Roche de Observatório Muchachos em La Palma, nas Ilhas Canárias.
A natureza do RX J0806.3 + 1527
As observações na luz visível também mostraram o mesmo efeito: o RX J0806.3 + 1527 estava ficando mais escuro a cada 5 minutos, enquanto nenhuma outra modulação periódica era vista. Ao observar o espectro desse objeto fraco com o instrumento multimodo FORS1 no telescópio VLT ANTU de 8,2 m, os astrônomos conseguiram determinar a composição do RX J0806.3 + 1527. Verificou-se conter grandes quantidades de hélio; isso é diferente da maioria das outras estrelas, que são compostas principalmente de hidrogênio.
"No início, pensávamos que este era apenas mais um dos sistemas binários usuais que emitem raios-X", diz Gianluca Israel. “Nenhum de nós poderia imaginar a natureza real desse objeto. Finalmente resolvemos o quebra-cabeça, eliminando todas as outras possibilidades uma por uma, enquanto continuávamos coletando mais dados. Como o famoso detetive disse: quando você elimina o impossível, tudo o que resta, por mais improvável que seja, deve ser a verdade! ”.
A teoria atual prevê que as duas estrelas, que são unidas pela gravidade neste sistema rígido, produzem raios X quando uma delas atua como um "aspirador" gigante, retirando gás de seu companheiro. Essa estrela já perdeu uma fração significativa de sua massa durante esse processo.
A matéria que entra impacta em alta velocidade na superfície da outra estrela e a área correspondente - um “ponto quente” - é aquecida a cerca de 250.000 ° C, pelo qual os raios X são emitidos. Essa radiação desaparece por um curto período de tempo durante cada revolução orbital, quando esta área está do outro lado da estrela que se acumula, como pode ser visto da Terra.
Uma classe muito rara de estrelas
Nosso Sol é uma estrela normal de massa relativamente baixa e acabará por se transformar em uma estrela anã branca. Ao contrário do violento desaparecimento de estrelas mais pesadas em uma gloriosa explosão de supernova, esse é um processo comparativamente “silencioso” durante o qual a estrela esfria lentamente enquanto perde energia. Encolhe até que finalmente se torna tão pequeno quanto a Terra.
O Sol é uma única estrela. No entanto, quando uma estrela solar é membro de um sistema binário, a evolução de suas estrelas componentes é mais complicada. Durante uma fase inicial, uma estrela continua a se mover ao longo de uma órbita que está realmente dentro das camadas atmosféricas externas muito tênues de seu companheiro. Então o sistema se livra dessa questão e se desenvolve em um sistema binário com duas estrelas anãs brancas em órbita, como RX J0806.3 + 1527.
Sistemas em que o período orbital é muito curto (menos de 1 hora) são chamados de sistemas AM Canis Venaticorum (AM CVn), após a primeira estrela binária conhecida dessa classe rara. É provável que esses sistemas, depois de atingirem um período orbital mínimo de alguns minutos, comecem a evoluir para períodos orbitais mais longos. Isso indica que o RX J0806.3 + 1527 está agora no início da "fase AM CVn".
Ondas gravitacionais
Com seu período orbital extremamente curto, o RX J0806.3 + 1527 também é o principal candidato para a detecção de ondas gravitacionais indescritíveis, previstas pela Teoria Geral da Relatividade de Einstein. Eles nunca foram medidos diretamente, mas sua existência foi revelada indiretamente em sistemas binários de estrelas de nêutrons.
Um experimento espacial planejado de ondas gravitacionais, a antena espacial interferômetro a laser (LISA) da Agência Espacial Européia, que será lançada em cerca de 10 anos, será suficientemente sensível para poder revelar essa radiação do RX J0806.3 + 1527 com uma alta grau de confiança. Tal feito observacional abriria uma janela totalmente nova para o universo.
Fonte original: Comunicado de imprensa do ESO
