Uma binária de anã branca pode explicar um dos sinais recorrentes mais estranhos da astronomia de rádio

Uma classe intrigante de sinais cósmicos pode finalmente ter uma fonte convincente

Astrônomos usando o Australian Square Kilometre Array Pathfinder, ou ASKAP, identificaram um sistema estelar binário compacto que parece explicar um dos mistérios persistentes da astronomia de rádio: os transitórios de rádio de longo período. Esses sinais, que podem se repetir em intervalos de minutos a horas, resistem há mais de duas décadas a uma história de origem clara.

O sistema recém-identificado, ASKAP J1745−5051, é composto por uma anã branca e uma anã vermelha de baixa massa orbitando uma à outra em pouco mais de uma hora. À medida que a matéria é arrancada da companheira maior e se acumula sobre a anã branca, o sistema produz poderosos surtos de ondas de rádio e raios X em um ciclo que se repete a cada 1.4 horas. Segundo o relatório, esse comportamento corresponde às propriedades incomuns que os astrônomos vêm tentando explicar nos transitórios de rádio de longo período.

Por que esses sinais têm sido tão difíceis de explicar

Os transitórios de rádio de longo período diferem fortemente das explosões rápidas de rádio mais conhecidas. As explosões rápidas de rádio normalmente duram de milissegundos a alguns segundos. Já os sinais de longo período podem durar minutos ou horas e se repetir em ciclos regulares. Esse perfil temporal incomum os tornou difíceis de enquadrar nos modelos padrão de fontes.

Quando um desses sinais foi detectado pela primeira vez em 2005, uma das principais explicações era que viessem de estrelas de nêutrons que giram lentamente com campos magnéticos extremamente intensos, frequentemente agrupadas conceitualmente com magnetares. Mas o artigo de origem observa que os modelos astronômicos atuais sugerem que tais sinais não surgiriam em sistemas de magnetares. Isso deixou espaço para uma ideia alternativa: que alguns transitórios de longo período venham de sistemas binários próximos envolvendo uma anã branca.

O novo resultado do ASKAP fortalece essa segunda interpretação. Em vez de depender apenas de correspondências abstratas de tempo, os pesquisadores agora encontraram um sistema real cujo comportamento parece explicar as características observacionais definidoras da classe.

O sistema no centro da descoberta

ASKAP J1745−5051 é descrito como uma binária composta por uma anã branca e uma estrela anã vermelha com cerca de 0.10 massas solares. O par orbita uma à outra com um período de pouco mais de uma hora. Em um sistema tão apertado, a matéria puxada da anã vermelha espirala em direção à densa anã branca. Esse processo de acreção pode alimentar tanto a emissão de rádio quanto a emissão de raios X.

O ciclo repetitivo de 1.4 horas é especialmente importante porque oferece um relógio natural. Para os astrônomos, a periodicidade costuma ser a ponte entre um sinal estranho e um mecanismo físico. Aqui, o ciclo liga os surtos de rádio a uma interação orbital compacta, em vez de a um evento explosivo isolado.

O relatório também diz que ASKAP J1745−5051 é apenas a segunda fonte conhecida de longo período a emitir raios X regularmente. Isso faz dela mais do que uma curiosidade isolada. Ela fornece aos pesquisadores outro ponto de dados conectando o comportamento de rádio com a emissão de alta energia nesses sistemas.

Uma descoberta liderada por uma estudante com consequências mais amplas

O trabalho foi liderado pela doutoranda Kovi Rose, da Universidade de Sydney e da CSIRO, com colaboradores do SKA Observatory, da Australia Telescope National Facility e de várias outras instituições. A descoberta é notável não apenas porque identifica um possível motor para uma classe de sinal pouco compreendida, mas porque transforma essa classe em um laboratório físico mais útil.

O artigo de origem descreve o sistema como permitindo o estudo da física extrema. Isso não é exagero. Binárias próximas envolvendo acreção em objetos compactos oferecem uma forma de observar como a matéria se comporta em ambientes gravitacionais e magnéticos intensos. Uma vez ligadas a um padrão de rádio repetitivo e mensurável, essas प्रण...