M. Garlick/Universidade de Warwick/ESO
Impressão artística de um pulsar de anã branca. Neste sistema estelar binário, uma anã branca em rotação rápida (à direita) acelera os eletrões até quase à velocidade da luz.
A descoberta de um tipo raro de sistema estelar, com uma anã branca, permitiu uma nova compreensão da evolução estelar.
As anãs brancas são estrelas pequenas e densas, tipicamente do tamanho de um planeta. Formam-se quando uma estrela de baixa massa queima todo o seu combustível, perdendo as suas camadas exteriores.
Por vezes referidas como “fósseis estelares“, fornecem uma visão sobre diferentes aspetos da formação e evolução das estrelas.
Um tipo raro de pulsar de anã branca foi descoberto apenas pela segunda vez, numa investigação liderada pela Universidade de Warwick.
Os pulsares de anãs brancas incluem um remanescente estelar em rápida rotação, de nome anã branca, que atinge a sua vizinha – uma anã vermelha – com poderosos feixes de partículas elétricas e radiação, fazendo com que todo o sistema dramaticamente aumente e diminua de brilho em intervalos regulares.
Isto deve-se aos fortes campos magnéticos, mas os cientistas não sabem ao certo o que os provoca.
Uma teoria chave que explica os fortes campos magnéticos é o “modelo do dínamo” – que as anãs brancas têm dínamos (geradores elétricos) no seu núcleo, tal como a Terra, mas muito mais potentes.
Mas para que esta teoria pudesse ser testada, os cientistas precisavam de procurar outros pulsares de anãs brancas para ver se as suas previsões se confirmavam.
O artigo que descreve o pulsar de anã branca recém-detetado, designado J191213.72-441045.1 (J1912-4410 para abreviar), foi anunciada num artigo publicado na revista Nature Astronomy.
É apenas a segunda vez que um sistema estelar deste género é encontrado, após a descoberta de AR Scorpii (Ar Sco) em 2016.
A 773 anos-luz da Terra e girando 300 vezes mais depressa do que o nosso planeta, o pulsar de anã branca tem um tamanho semelhante ao da Terra, mas uma massa pelo menos tão grande quanto o Sol. Isto significa que uma colher de chá de material de uma anã branca pesaria cerca de 15 toneladas.
As anãs brancas começam as suas vidas a temperaturas extremamente quentes antes de arrefecerem ao longo de milhares de milhões de anos, e a baixa temperatura de J1912-4410 aponta para uma idade avançada.
A Dra. Ingrid Pelisoli, do Departamento de Física da Universidade de Warwick, afirmou: “A origem dos campos magnéticos é uma grande questão em aberto em muitos domínios da astronomia, e isto é particularmente verdade para as anãs brancas”.
Os campos magnéticos das anãs brancas podem ser mais de um milhão de vezes mais fortes do que o campo magnético do Sol e o modelo do dínamo ajuda a explicar porquê. A descoberta de J1912-4410 constituiu um avanço fundamental nesta área.
“Usámos dados de levantamentos diferentes para encontrar candidatos, concentrando-nos em sistemas com características semelhantes às de AR Sco. Depois de observarmos algumas dezenas de candidatos, encontrámos um que apresentava variações de luz muito semelhantes às de AR Sco”, diz Pelisoli.
“A nossa campanha de acompanhamento com outros telescópios revelou que, aproximadamente de cinco em cinco minutos, este sistema enviava um sinal de rádio e de raios-X na nossa direção”, acrescenta a astrónoma.
Isto confirmou que existem mais pulsares de anãs brancas, tal como previsto por modelos anteriores. Havia outras previsões feitas pelo modelo de dínamo que foram confirmadas pela descoberta de J1912-4410.
Devido à sua idade avançada, as anãs brancas no sistema de pulsares devem ser frias. As suas companheiras devem estar suficientemente próximas para que a atração gravitacional da anã branca tenha sido, no passado, suficientemente forte para capturar massa da companheira, o que faz com que girem rapidamente.
Todas estas previsões aplicam-se ao novo pulsar encontrado: a temperatura da anã branca é inferior a 13.000 K, gira sobre o seu eixo uma vez a cada cinco minutos e a atração gravitacional da anã branca tem um forte efeito na companheira.
“Esta investigação é uma excelente demonstração de que a ciência funciona – podemos fazer previsões e pô-las à prova e é assim que qualquer ciência progride”, conclui Ingrid Pelisoli.
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