Astrónomos surpreendidos por onda de choque misteriosa em torno de estrela morta

O gás e a poeira ejetados pelas estrelas podem, nas condições certas, colidir com o meio circundante e criar uma onda de choque. Com o auxílio do VLT (Very Large Telescope) do ESO, os astrónomos capturaram imagens de uma onda de choque em torno de uma estrela morta – uma descoberta que os deixou intrigados. Segundo todos os mecanismos conhecidos, a pequena estrela morta RXJ0528+2838 não deveria ter este tipo de estrutura em seu redor. A descoberta, tão enigmática quanto impressionante, desafia a nossa compreensão de como as estrelas já mortas interagem com o meio que as rodeia.

“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 publicado na revista Nature Astronomy. “As nossas observações revelaram um poderoso jato que, de acordo com o nosso conhecimento atual, não deveria existir”, diz Krystian Ilkiewicz, investigador em pós-doutoramento no Centro Astronómico Nicolaus Copernicus em Varsóvia, Polónia, e coautor do estudo. “Jato” é o termo usado pelos astrónomos para descrever o material que é ejetado por objetos celestes.

A estrela RXJ0528+2838 situa-se a 730 anos-luz de distância de nós e, tal como o Sol e outras estrelas, orbita em torno do centro da nossa Galáxia. À medida que se move, a estrela vai interagindo com o gás do meio interestelar (o espaço que existe entre as estrelas), criando um tipo de onda de choque que pode ser descrita como “um arco curvo de material, semelhante à onda que se forma na frente de um navio em movimento”, explica Noel Castro Segura, investigador da Universidade de Warwick, no Reino Unido, e colaborador deste estudo. Estas ondas de choques são geralmente criadas por material ejetado pela estrela central, mas, no caso de RXJ0528+2838, nenhum dos mecanismos que conhecemos consegue explicar totalmente as observações agora obtidas.

RXJ0528+2838 é uma anã branca, ou seja, o núcleo que resta de uma estrela de pequena massa na fase final da sua vida, e tem em sua órbita uma estrela companheira semelhante ao Sol. Em sistemas binários deste tipo, o material da companheira é transferido para a anã branca, dando frequentemente origem a um disco em seu redor. Este disco vai alimentando a anã branca, mas uma parte da matéria é também ejetada para o espaço, o que produz jatos poderosos. No entanto, RXJ0528+2838 não mostra sinais de possuir um disco, o que torna a origem do jato e da nebulosa resultante um mistério.

“Ficámos verdadeiramente surpreendidos por um sistema supostamente calmo e sem disco poder dar origem a uma nebulosa tão espetacular”, diz Scaringi.

A equipa detetou pela primeira vez uma estranha nebulosidade em torno de RXJ0528+2838 em imagens obtidas pelo Telescópio Isaac Newton, em Espanha. Notando a sua forma invulgar, os investigadores observaram-na com mais detalhe com o auxílio do instrumento MUSE montado no VLT do ESO. “As observações do MUSE permitiram-nos mapear a onda de choque com todo o detalhe e analisar a sua composição, o que foi crucial para confirmar que esta estrutura tem realmente origem no sistema binário e não numa nebulosa ou nuvem interestelar não relacionadas”, explica Ilkiewicz.

A forma e o tamanho da onda de choque observada sugerem que a anã branca está a expelir um poderoso jato há, pelo menos, um milhar de anos. Os cientistas não sabem exatamente como é que uma estrela morta sem disco é capaz de alimentar um jato tão duradouro, mas têm algumas ideias.

Sabe-se que RXJ0528+2838 possui um forte campo magnético, agora confirmado pelos dados do MUSE. Este campo magnético transfere o material “roubado” à estrela companheira diretamente para a anã branca, sem que haja a formação de um disco em seu redor. “A nossa descoberta mostra que, mesmo sem a presença de um disco, estes sistemas podem dar origem a jatos poderosos, revelando um mecanismo que ainda não compreendemos completamente. Estes resultados desafiam a teoria comum que explica como é que a matéria se movimenta e interage nestes sistemas binários extremos”, explica Ilkiewicz.

Os resultados sugerem a existência duma fonte de energia oculta, provavelmente o forte campo magnético, no entanto esse “motor misterioso”, como Scaringi o descreve, ainda tem de ser estudado. Os dados mostram que o campo magnético atual é suficientemente forte para alimentar uma onda de choque deste tipo com duração de algumas centenas de anos, ou seja, apenas explica parcialmente o que estamos a observar.

Para melhor compreender a natureza destes jatos sem disco, é necessário estudar muitos mais sistemas binários. O futuro ELT (Extremely Large Telescope) do ESO ajudará os astrónomos a “detetar e a mapear com todo o detalhe muitos destes sistemas, e também outros mais ténues, o que, eventualmente, nos ajudará a compreender a misteriosa fonte de energia que permanece inexplicada”, prevê Scaringi.

// ESO (comunicado de imprensa)
// Centro Astronómico Nicolaus Copernicus (comunicado de imprensa)
// Universidade de Durham (comunicado de imprensa)
// Universidade de Southampton (comunicado de imprensa)
// ICE-CSIC (comunicado de imprensa)
// Observatório Astronómico de Brera (comunicado de imprensa)
// Universidade de Warwick (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (Nature Astronomy)
// Artigo científico (arXiv)

Saiba mais:

Anã branca:
NASA
Wikipedia

VLT (Very Large Telescope):
ESO
Wikipedia
MUSE (ESO)

Telescópio Isaac Newton:
Página principal
Wikipedia