Uma anã branca tem estado a expelir um jato de matéria há pelo menos mil anos. O problema é que os cientistas não sabem como uma estrela morta sem disco consegue alimentar um jato tão duradouro.
Imagem captada pelo VLT de uma estrela morta a criar uma onda de choque à medida que se desloca pelo espaço
ESO/K. Iłkiewicz and S. Scaringi et al. Background: PanSTARRS
Astrónomos descobriram uma onda de choque em torno de uma anã branca que, segundo os modelos atuais, não deveria produzir jatos de matéria, uma observação inesperada que desafia a forma como se compreende a interação entre estrelas mortas e o meio interestelar.
O gás e a poeira ejetados pelas estrelas podem, em determinadas condições, colidir com o meio circundante e criar ondas de choque. Mas uma estrela morta não deveria fazê-lo.
Com o auxílio do Very Large Telescope (VLT), do Observatório Europeu do Sul (ESO), uma equipa de astrónomos captou imagens de uma onda de choque em torno de uma anã branca – o núcleo estelar remanescente após uma estrela, como o nosso Sol, ter esgotado o seu combustível nuclear e expelido as suas camadas exteriores, formando uma nebulosa planetária.
De acordo com os mecanismos atualmente conhecidos, a pequena estrela RXJ0528+2838 não deveria apresentar este tipo de estrutura à sua volta.
“Encontrámos algo nunca antes observado e, mais importante ainda, completamente inesperado”, afirma Simone Scaringi, professora associada da Universidade de Durham, no Reino Unido, e coautora principal do estudo, hoje publicado na revista Nature Astronomy.
A forma e o tamanho da onda de choque sugerem que a anã branca tem estado a expelir um jato poderoso há pelo menos mil anos. O problema é que os cientistas ainda não sabem como uma estrela morta sem disco consegue alimentar um jato tão duradouro.
“As nossas observações revelaram um jato que, de acordo com o nosso conhecimento atual, não deveria existir”, afirma Krystian Ilkiewicz, investigador de pós-doutoramento no Centro Astronómico Nicolaus Copernicus, em Varsóvia, e coautor do estudo.
Em astronomia, o termo “jato” é usado para descrever fluxos estreitos de material expelidos por objetos celestes.
Uma onda de choque sem explicação conhecida
A RXJ0528+2838 situa-se a cerca de 730 anos-luz da Terra. À medida que se desloca através da galáxia, interage com o gás do meio interestelar, o espaço entre as estrelas, criando uma onda de choque descrita como “um arco curvo de material, semelhante à onda que se forma à frente de um navio em movimento”, explica Noel Castro Segura, investigador da Universidade de Warwick, no Reino Unido, e colaborador do estudo.
Este tipo de ondas de choque é geralmente produzido por material ejetado pela própria estrela. No entanto, no caso da RXJ0528+2838, nenhum dos modelos conhecidos consegue explicar totalmente as observações agora obtidas.
Imagem de grande angular (DSS) do céu em torno da estrela RXJ0528+2838
ESO/Digitized Sky Survey 2. Acknowledgement: D. De Martin
Um sistema binário teoricamente “calmo”
A RXJ0528+2838 é uma anã branca, o núcleo remanescente de uma estrela de pequena massa na fase final da sua vida. Trata-se de um sistema binário, com uma estrela companheira semelhante ao Sol. Nestes sistemas, é comum que o material da estrela companheira seja transferido para a anã branca, formando um disco de acreção à sua volta. Esse disco pode alimentar jatos de matéria expelidos a grande velocidade.
Contudo, a RXJ0528+2838 não apresenta sinais de possuir um disco, o que torna a origem do jato e da nebulosa associada particularmente enigmática.
“Ficámos verdadeiramente surpreendidos por um sistema supostamente calmo e sem disco poder dar origem a uma nebulosa tão espetacular”, sublinha Scaringi.
A estranha nebulosidade em torno da RXJ0528+2838 foi detetada pela primeira vez em imagens do Telescópio Isaac Newton, em Espanha. A forma invulgar levou os investigadores a observá-la com maior detalhe através do instrumento MUSE, montado no VLT, do ESO.
“As observações do MUSE permitiram-nos mapear a onda de choque em detalhe e analisar a sua composição, o que foi crucial para confirmar que esta estrutura tem origem no sistema binário e não numa nebulosa ou nuvem interestelar não relacionada”, explica Krystian Ilkiewicz, investigador de pós-doutoramento no Centro Astronómico Nicolaus Copernicus, em Varsóvia, e coautor do estudo.
Um mistério por resolver
Uma possível explicação envolve o forte campo magnético da RXJ0528+2838, agora confirmado pelos dados do MUSE. Esse campo magnético pode canalizar diretamente o material “roubado” à estrela companheira para a anã branca, impedindo a formação de um disco.
“A nossa descoberta mostra que, mesmo sem a presença de um disco, estes sistemas podem gerar jatos poderosos. Isto revela um mecanismo que ainda não compreendemos totalmente e desafia a teoria dominante sobre a forma como a matéria se move e interage nestes sistemas binários extremos”, diz Ilkiewicz.
Os resultados sugerem a existência de uma fonte de energia oculta, provavelmente o forte campo magnético. No entanto, este “motor misterioso”, como lhe chama Scaringi, parece explicar apenas parcialmente o fenómeno observado, já que os dados indicam que o campo magnético atual só seria capaz de sustentar uma onda de choque durante algumas centenas de anos.
Para perceber melhor a natureza destes jatos sem disco, será necessário estudar muitos mais sistemas binários. O futuro Extremely Large Telescope (ELT) permitirá “detetar e mapear estes sistemas com muito mais detalhe, incluindo outros mais ténues, o que, eventualmente, nos ajudará a compreender a misteriosa fonte de energia que permanece inexplicada”, prevê Scaringi.