Uma estrela a cerca de 300 anos-luz da Terra está retirando gradualmente material de uma companheira anã marrom, criando um processo de alimentação duradouro, diferente dos eventos mais dramáticos de engolfamento estelar normalmente imaginados pelos astrônomos.
O sistema, designado ZTF J0440+2325, consiste em uma anã vermelha e uma anã marrom que orbitam uma à outra a cada 86,65 minutos. Em uma pesquisa publicada em 5 de outubro na Nature Astronomy, uma equipe internacional liderada por cientistas do MIT descreveu o sistema como o primeiro exemplo observado de uma estrela de baixa massa extraindo material continuamente de outro objeto de baixa massa.
Em vez de engolir rapidamente a companheira, a anã vermelha parece ser alimentada por material que transborda da anã marrom. Segundo os pesquisadores, a transferência é lenta o bastante para continuar por centenas de milhares de anos e potencialmente por bilhões de anos.
Um raro meio-termo nas interações estelares
Sistemas planetários costumam ser estáveis por períodos extremamente longos, mas interações próximas podem se tornar destrutivas quando um corpo em órbita se aproxima demais de sua estrela hospedeira. Em alguns casos, a gravidade puxa a companheira para dentro até que ela seja engolida.
Os astrônomos já observaram sistemas estáveis e também identificaram um pequeno número de estrelas que engolem rapidamente companheiras planetárias. ZTF J0440+2325 está entre esses cenários mais conhecidos. Sua companheira não é um planeta comum nem uma estrela plenamente formada: é uma anã marrom, um objeto mais massivo que um planeta típico, mas não massivo o suficiente para sustentar a fusão do hidrogênio que alimenta as estrelas comuns.
Essa combinação torna a descoberta importante para entender como sistemas binários compactos de baixa massa evoluem. O sistema oferece uma visão da transferência de material em uma escala de tempo muito mais lenta que uma única fusão catastrófica.
Material atinge um ponto quente na estrela
Uma representação artística divulgada com a pesquisa mostra a anã marrom transbordando sobre a anã vermelha. O fluxo de material transferido atinge a superfície da anã vermelha e aquece um grande ponto quente no local do impacto.
O período orbital de apenas 86,65 minutos destaca o quanto o par está fortemente ligado. A essa distância, a anã marrom pode perder material para a companheira sem ser imediatamente consumida. O sistema observado, portanto, oferece aos cientistas a chance de estudar uma troca sustentada entre dois objetos de baixa massa.
O físico do MIT Kevin Burdge, coautor do estudo, disse que a expectativa usual é que uma estrela que interage com um planeta ou uma anã marrom acabe engolindo o objeto menor. Este sistema, porém, mostra uma estrela se alimentando lentamente de uma companheira, processo que poderia permanecer ativo muito mais tempo que um evento de engolfamento rápido.
Por que anãs marrons são casos de teste úteis
As anãs marrons ocupam uma categoria intermediária. Elas são mais pesadas que a maioria dos planetas, mas não sustentam a fusão do hidrogênio que define as estrelas comuns. Suas interações com estrelas pequenas podem, portanto, revelar caminhos evolutivos que não são facilmente capturados por comparações envolvendo apenas planetas ou apenas pares estelares.
Em ZTF J0440+2325, a anã marrom está sendo gradualmente despojada enquanto a anã vermelha acumula o material transferido. A descoberta não significa que todo par próximo de anã vermelha e anã marrom evoluirá dessa forma. Ela identifica um sistema observado cujas propriedades demonstram que um estado de transferência duradouro pode existir.
A descoberta também amplia o conjunto de resultados que os astrônomos precisam considerar ao modelar companheiras próximas. O destino final de uma companheira não precisa ser sempre a destruição imediata ou uma órbita inalterada. Nas condições certas, pode ser possível um intervalo prolongado de transferência constante de massa.
Um laboratório próximo para a evolução de longo prazo
A aproximadamente 300 anos-luz, ZTF J0440+2325 está dentro da Via Láctea e perto o suficiente para ser um alvo valioso de observação contínua. Sua configuração incomum permite investigar como a taxa de material transferido, o movimento orbital e a região de impacto na anã vermelha mudam ao longo do tempo.
A interpretação da equipe está necessariamente ligada às medições disponíveis agora, mas a possibilidade de um processo durar centenas de milhares a bilhões de anos torna o sistema especialmente atraente. Os astrônomos podem observar um breve segmento de uma interação que talvez molde os dois objetos em escalas de tempo cósmicas.
Para o público, o engolfamento estelar costuma evocar um fim repentino. Este sistema apresenta uma imagem diferente: uma pequena estrela e uma anã marrom presas em uma órbita extremamente próxima, com um objeto alimentando gradualmente o outro. É um processo mais silencioso que um banquete cósmico único, mas que pode durar o suficiente para esclarecer como companheiras de baixa massa vivem e mudam juntas.
Este artigo baseia-se em uma reportagem da Science Daily. Leia o artigo original.
Originally published on sciencedaily.com
