Crédito da imagem: SDSS
Pesquisadores da Universidade de Washington desenvolveram um novo método para estudar pares astronômicos incomuns: variáveis pré-cataclísmicas - uma anã branca e uma anã vermelha que orbitam firmemente uma à outra. Antes desse novo método, apenas 100 desses objetos haviam sido descobertos, mas esse novo método gerou outros 400 em dados do Sloan Digital Sky Survey. Quando as duas estrelas se aproximam o suficiente, o material da anã vermelha flui para a anã branca e se deposita na superfície. Isso aquece a anã branca e pode fazer com que ela exploda como uma supernova.
Até recentemente, os astrofísicos estudando sistemas estelares exóticos combinando uma anã branca com uma anã vermelha muito próximos não tinham muito o que continuar.
Apenas cinco anos atrás, os cientistas conheciam menos de 100 desses sistemas, chamados variáveis pré-cataclísmicas. Mas hoje uma equipe de astrônomos da Universidade de Washington disse que, com dados do Sloan Digital Sky Survey (SDSS), o número agora aumentou para quase 500.
Isso é significativo porque os pesquisadores agora são capazes de estudar estrelas anãs brancas e anãs vermelhas em diferentes estágios de seus ciclos de vida, dando aos cientistas a capacidade de compará-las e desenvolver uma compreensão de como os sistemas evoluem e mudam ao longo de bilhões de anos, possivelmente se tornando supernovas.
"Nunca tivemos a oportunidade de estudar uma variedade desses sistemas em detalhes até agora", disse Nicole Silvestri, pesquisadora de astronomia da Universidade de Washington. Usando essa grande amostra do SDSS, Silvestri e seus colegas acreditam que podem começar a responder algumas das perguntas de longa data na astronomia sobre variáveis pré-cataclísmicas e seus eventuais produtos finais, sistemas de variáveis cataclísmicas.
Silvestri é o principal autor de uma apresentação de pôsteres sobre as descobertas apresentadas hoje (6 de janeiro de 2004) na reunião anual da American Astronomical Society em Atlanta. Os co-autores do projeto são Suzanne Hawley e Paula Szkody, do Departamento de Astronomia da Universidade de Washington. A National Science Foundation apoiou a pesquisa.
Os sistemas variáveis pré-cataclísmicos emparelham uma estrela anã vermelha com cerca de um décimo do tamanho do nosso sol e um denso remanescente de uma estrela, chamada anã branca, em órbita próxima. Quando as duas estrelas estão próximas o suficiente, orbitando uma a outra em menos de quatro horas, a gravidade da anã branca mais densa é capaz de puxar o material da anã vermelha menos densa. O material da anã vermelha forma um disco ao redor da anã branca que eventualmente se acumula na superfície da anã branca. (Variabilidade refere-se à quantidade variável de luz proveniente das estrelas quando elas orbitam umas às outras).
À medida que a anã branca ganha massa, muitas pequenas explosões, chamadas eventos cataclísmicos, ocorrem na superfície da anã branca. Se a gravidade da anã branca chegar a um ponto crítico, ela poderá entrar em colapso catastroficamente. Isso aquece tremendamente a anã branca e pode fazer com que ela exploda como uma supernova.
As variáveis pré-cataclísmicas encontradas até agora nos dados do SDSS têm períodos orbitais entre quatro e 12 horas e não estão próximas o suficiente para começar a transferir material entre as estrelas.
Silvestri disse que a evolução de uma variável pré-cataclísmica para uma variável cataclísmica leva bilhões de anos e estudar apenas um sistema à medida que evolui seria impossível. Porém, com quase 500 variáveis pré-cataclísmicas a serem estudadas, "um conjunto de dados desse tamanho nos permitirá tirar instantâneos no tempo da evolução do sistema", disse ela. "Isso permitirá que os pesquisadores estudem como as propriedades de cada estrela mudam à medida que o par se aproxima, algo que até agora nunca foi investigado".
Silvestri e seus colegas ainda não sabem explicar uma singularidade da pesquisa. Milhares de anãs brancas isoladas foram observadas e centenas delas foram consideradas magnéticas. E muitas anãs brancas em variáveis cataclísmicas são magnéticas. Mas nenhuma das anãs brancas observadas nos sistemas variáveis pré-cataclísmicos é magnética.
"Isso torna a origem das variáveis cataclísmicas magnéticas (conhecidas como polares), que contêm anãs brancas magnéticas, extremamente misteriosas", acrescentou a pesquisadora do SDSS Suzanne Hawley, da Universidade de Washington.
"Essa é uma pergunta para a qual ainda estamos tentando encontrar uma resposta", disse Silvestri. "Como você obtém uma anã branca magnética em uma variável cataclísmica se ela não se origina em um desses pares que está evoluindo para ser uma variável cataclísmica?" A equipe da Universidade de Washington, James Liebert, da Universidade do Arizona e outros, estão preparando um artigo sobre essa descoberta para o Astronomical Journal.
Fonte original: Comunicado de imprensa do SDSS
