Quatro estrelas mortas são descobertas na vizinhança cósmica da Terra
Quatro estrelas anãs brancas — restos mortos de estrelas que já foram parecidas com o Sol — acabam de ser observadas diretamente pela primeira vez. Todas estão uma distância inferior a 65 anos-luz da Terra, o que permite dizer, em termos astronômicos, que ocupam a nossa vizinhança espacial.
A descoberta, feita por pesquisadores da Universidade de Warwick, no Reino Unido, e da Universidade do Colorado em Boulder, nos Estados Unidos, foi descrita em um artigo publicado nessa terça-feira (14) na revista científica Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Segundo os autores, até agora, esses corpos encontravam-se camuflados. Isso porque cada um deles orbita, em sistema binário, uma estrela anã vermelha maior e mais brilhante. Assim, mesmo que as anãs vermelhas já fossem conhecidas, elas ofuscavam a identificação de suas companheiras brancas. Com isso, elas só puderam ser confirmadas pelos astrônomos após usarem tecnologias de observação com luz ultravioleta. Esse tipo de tecnologia é capaz de revelar informações espaciais fora do espectro da luz visível (intervalo de ondas emitidas por objetos espaciais que vai do infravermelho ao ultravioleta).
Estrelas escondidas à vista de todos
Uma anã branca é o que sobra do núcleo de uma estrela depois que ela esgota seu combustível nuclear e expele suas camadas externas: um objeto extremamente denso, do tamanho aproximado da Terra, mas com massa comparável à do Sol.
“Anãs brancas isoladas próximas geralmente são fáceis de encontrar, mas não conseguimos ver essas quatro estrelas diretamente em comprimentos de onda visíveis porque suas companheiras anãs vermelhas estavam ofuscando sua luz”, explica Mairi O’Brien, pesquisadora da Universidade de Warwick e primeira autora do estudo, em comunicado à imprensa. “Isso nos lembra que, mesmo em nossa própria vizinhança cósmica, ainda podemos encontrar surpresas se olharmos da maneira certa, nos comprimentos de onda certos.”
As anãs vermelhas — estrelas pequenas, frias e de brilho fraco, porém muito mais numerosas no universo do que estrelas como o Sol — vinham sendo mapeadas de forma sistemática há décadas nas regiões mais próximas da Terra. Ainda assim, encontrar companheiras do tipo anã branca junto a elas se mostrou uma tarefa difícil.
A pista que levou os cientistas até os quatro sistemas foi um fenômeno chamado “oscilação radial”. Ele é caracterizado por um sutil vaivém no movimento da estrela visível, causado pela atração gravitacional de um objeto maciço que orbita ao seu redor mas que não é visto diretamente pelos telescópios.
Luz ultravioleta e calibração sob medida
Para confirmar a existência das quatro anãs brancas, a equipe recorreu a dados do espectrógrafo ultravioleta do Telescópio Espacial Hubble. Anãs brancas costumam se destacar com clareza em observações desse tipo de luz.
Nesse caso, porém, havia um obstáculo adicional. Uma vez que as anãs vermelhas produzem erupções intensas e frequentes que podem imitar o sinal característico de uma anã branca, isso dificulta a distinção entre as duas.
Diante de tal desafio, os pesquisadores desenvolveram técnicas de calibração específicas para o estudo. Isso permitiu, enfim, confirmar oficialmente a presença dos quatro objetos compactos escondidos junto às estrelas vermelhas.
Enigma de G 203-47
Entre os quatro sistemas, um se destacou pela sua complexidade: G 203-47, localizado a apenas 25 anos-luz do Sol. Embora a oscilação de sua estrela visível já tivesse sido notada há tempos, foram necessários 27 anos de observações até que a anã branca companheira fosse finalmente identificada — o que a tornou, oficialmente, a nona anã branca mais próxima do Sol.
O sistema ainda chamou atenção também por sua anã vermelha completar uma rotação em torno de seu próprio eixo a cada 100 dias ou mais, enquanto orbita a anã branca em apenas 14,9 dias. Essa discrepância é incomum porque, em geral, a força gravitacional entre dois astros tão próximos tende a sincronizá-los por um efeito chamado “travamento de maré” — o mesmo mecanismo que faz a Lua sempre mostrar a mesma face para a Terra.
No caso de G 203-47, no entanto, a rotação da anã vermelha é lenta demais para que esse sincronismo ocorra. “O que é fascinante é que G 203-47 não deveria estar girando tão lentamente se tivesse se formado da mesma maneira que sistemas semelhantes”, avalia David Wilson, pesquisador da Universidade do Colorado em Boulder e coautor do estudo.
Isso sugere que esses sistemas binários (nome dado ao conjunto das estrelas e os objetos que as orbitam) tiveram histórias evolutivas muito diferentes. Alguns sofreram interações violentas e prolongadas no início, que os mantiveram presos por forças de maré. Outros, como provavelmente é o caso de G 203-47, experimentaram encontros mais suaves e breves que os deixaram nesse estado incomum.
Resultado desafia os modelos teóricos
A descoberta permitiu à equipe atualizar o levantamento de anãs brancas dentro de um raio de 20 parsecs (65 anos-luz) ao redor do Sol. Modelos teóricos já previam a existência de cerca de quatro a cinco pares de anãs brancas e anãs vermelhas nessa região específica do espaço; o número efetivamente encontrado pela equipe – quatro – ficou dentro dessa faixa esperada.
Mesmo diante da coincidência das previsões, os pesquisadores acreditam que o levantamento está longe de esgotado. Segundo o professor Pier-Emmanuel Tremblay, da Universidade de Warwick, apenas uma fração das estrelas vermelhas vizinhas já foi investigada em busca de companheiras escondidas.
“Apenas cerca de 30% das anãs vermelhas em um raio de 20 parsecs foram sistematicamente pesquisadas em busca de companheiras anãs brancas ocultas. Acreditamos que possa haver até nove ou dez sistemas binários adicionais em nosso ambiente estelar local que ainda não encontramos”, afirma Tremblay. “Se dedicarmos mais esforços à observação de anãs vermelhas, talvez encontremos mais surpresas como esta.”
Por Arthur Almeida
