As anãs brancas são os remanescentes compactos de estrelas que pararam a combustão nuclear, um destino que acabará por acontecer ao nosso Sol. Estes objetos extremamente densos são estrelas degeneradas porque a sua estrutura é contraintuitiva: quanto mais massivas são, mais pequenas são.

As anãs brancas formam-se muitas vezes em sistemas binários, em que duas estrelas se orbitam uma à outra. A maior parte delas são antigas, mesmo para os padrões galácticos, e arrefeceram até temperaturas superficiais de cerca de 4000 Kelvin. No entanto, estudos recentes revelaram uma classe de sistemas binários de curto período, em que as estrelas se orbitam uma à outra mais depressa do que uma vez por hora. Ao contrário dos modelos teóricos, estas estrelas incharam até ao dobro do tamanho esperado devido a temperaturas à superfície de 10 a 30 mil Kelvin.

Este facto inspirou uma equipa de investigadores, liderada por Lucy Olivia McNeill da Universidade de Quioto, a investigar a teoria das marés e a utilizá-la para prever o aumento de temperatura das anãs brancas em órbitas binárias de curto período. As forças de maré deformam frequentemente os corpos celestes em órbitas binárias, determinando a sua evolução orbital.

"O aquecimento de maré tem tido algum sucesso na explicação das temperaturas de Júpiteres quentes e das suas propriedades orbitais com as suas estrelas hospedeiras. Por isso perguntámo-nos: até que ponto pode o aquecimento de maré explicar as temperaturas das anãs brancas em binários de curto período?", pergunta McNeill.

Os investigadores construíram um quadro teórico que explica o aumento de temperatura das anãs brancas em binários de curto período. Esta estrutura é completamente generalizada, permitindo a previsão da evolução passada e futura da temperatura, bem como a evolução orbital de estrelas anãs brancas em sistemas binários.

Os resultados revelaram que as forças de maré podem influenciar fortemente a evolução de tais anãs brancas. Especificamente, a força de maré de uma anã branca pequena afeta o aquecimento interno da sua companheira maior, mas menos massiva, provocando a sua dilatação e aumentando a temperatura da sua superfície para, pelo menos, 10.000 Kelvin.

Devido a esta dilatação, a equipa prevê que as anãs brancas devem ter tipicamente o dobro do tamanho previsto pela teoria quando começam a interagir, ou a transferir massa. Consequentemente, binários de anãs brancas com períodos curtos podem começar a interagir com períodos orbitais três vezes mais longos do que o previsto anteriormente.

"Esperávamos que o aquecimento de maré aumentasse as temperaturas destas anãs brancas, mas ficámos surpreendidos ao ver o quanto o período orbital diminui para as anãs brancas mais antigas quando os seus lóbulos de Roche entram em contacto", diz McNeill.

As anãs brancas em sistemas binários com períodos orbitais tão curtos acabam por interagir e emitir radiação gravitacional, e pensa-se que causam fenómenos astronómicos como supernovas do Tipo Ia e variáveis cataclísmicas.

No futuro, a equipa planeia aplicar a sua estrutura a sistemas binários com anãs brancas de carbono-oxigénio e potencialmente aprender sobre as progenitoras de explosões do Tipo Ia, prestando especial atenção ao facto de as temperaturas realistas favorecerem ou não o chamado cenário de dupla degenerescência ou fusão.

// Universidade de Quioto (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (The Astrophysical Journal)

Quer saber mais?

Anã branca:
NASA
Wikipedia

Aquecimento de maré:
Wikipedia

Supernova do Tipo Ia:
Wikipedia

Lóbulo de Roche:
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