Estrela com "hélice" veloz é a anã branca com rotação mais rápida

 Impressão de artista de LAMOST J024048.51+195226.9, a anã branca com a mais rápida rotação conhecida e apenas a segunda que se sabe ter uma "hélice magnética". Crédito: Universidade de Warwick/Mark Garlick

De acordo com uma equipa de astrónomos liderada pela Universidade de Warwick, uma anã branca que completa uma rotação a cada 25 segundos é a anã branca confirmada com rotação mais rápida. Os cientistas estabeleceram o período de rotação da estrela pela primeira vez, confirmando-a como um exemplo extremamente raro de um sistema de hélice magnética: a anã branca está a puxar plasma gasoso de uma estrela companheira próxima e a lança-lo para o espaço a cerca de 3000 km/s. 

Publicada dia 22 de novembro na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, é apenas a segunda anã branca com hélice magnética a ser identificada em mais de setenta anos graças a uma combinação de instrumentos poderosos e sensíveis que permitiram aos cientistas capturar um vislumbre da estrela veloz. 

Uma anã branca é uma estrela que queimou todo o seu combustível e libertou as suas camadas externas, passando agora por um processo de encolhimento e arrefecimento ao longo de milhões de anos. A estrela que a equipa da Universidade de Warwick observou, de nome LAMOST J024048.51+195226.9 - ou J0240+1952 para abreviar, tem o tamanho da Terra, mas pensa-se que seja pelo menos 200.000 vezes mais massiva. Faz parte de um sistema binário e a sua imensa gravidade está a puxar material, na forma de plasma, da sua estrela companheira maior. 

No passado, este plasma caía no equador da anã branca a alta velocidade, fornecendo a energia que deu origem à rotação vertiginosamente alta. Colocando em contexto, uma rotação do planeta Terra leva 24 horas, enquanto o equivalente em J0240+1952 é uns meros 25 segundos. Este valor é quase 20% mais rápido do que a anã branca confirmada com a rotação mais comparável, que completa uma rotação em pouco mais de 29 segundos. 

No entanto, em algum ponto da sua evolução, J0240+1952 desenvolveu um forte campo magnético. O campo magnético atua como uma barreira protetora, fazendo com que a maior parte do plasma em queda seja expulso da anã branca. O restante fluirá em direção aos polos magnéticos da estrela. Este reúne-se em manchas brilhantes à superfície da estrela e conforme giram para dentro e fora de vista, da perspetiva da Terra, provocam pulsações na luz que os astrónomos observam, que então usam para medir a rotação da estrela. 

A autora principal, a Dra. Ingrid Pelisoli, do Departamento de Física da Universidade de Warwick, disse: "J0240+1952 terá completado várias rotações no curto espaço de tempo que as pessoas levam para ler sobre ela, é realmente incrível. A rotação é tão alta que a anã branca deve ter uma massa acima da média para apenas permanecer junta e não se fragmentar. 

"Está a puxar material da sua estrela companheira devido ao seu efeito gravitacional, mas à medida que se aproxima da anã branca, o campo magnético começa a dominar. Este tipo de gás é altamente condutor e adquire muita velocidade com este processo, que o impulsiona para longe da estrela e para o espaço." 

J0240+1952 é uma das únicas duas estrelas com este sistema de hélice magnética descobertas nos últimos setenta anos. Embora o material lançado para fora da estrela tenha sido observado pela primeira vez em 2020, os astrónomos não tinham sido capazes de confirmar a presença da alta rotação, que é um ingrediente principal de uma hélice magnética, pois as pulsações são demasiado rápidas e fracas para a observação por outros telescópios. 

Para visualizar a estrela a essa velocidade pela primeira vez, a equipa da Universidade de Warwick usou o instrumento altamente sensível HiPERCAM, operado em conjunto por Warwick e pela Universidade de Sheffield com financiamento do Conselho Europeu de Investigação. Este foi especialmente acoplado no maior telescópio ótico do mundo atualmente em funcionamento, o GTC (Gran Telescopio Canarias) de 10 metros de diâmetro em La Palma, a fim de capturar o máximo de luz possível. 

"Estes tipos de estudos são possíveis graças à combinação única da capacidade de imagem rápida do HiPERCAM com a maior área de recolha de luz do mundo, fornecida pelo GTC," disse Antonio Cabrera, chefe de operações científicas do GTC. 

O professor Tom Marsh, coautor do estudo e também do Departamento de Física da Universidade de Warwick, acrescenta: "É apenas a segunda vez que encontramos um destes sistemas de hélice magnética, de modo que agora sabemos que não é uma ocorrência única. Estabelece que o mecanismo de hélice magnética é uma propriedade genérica que opera nestes binários, caso as circunstâncias sejam adequadas. 

"A segunda descoberta é quase tão importante quanto a primeira, pois desenvolve-se um modelo para a primeira e, com a segunda, podemos testá-lo para ver se funciona. Esta descoberta recente mostrou que o modelo funciona muito bem, previu que a estrela tinha que estar a girar bastante depressa, e de facto está."

Fonte: Astronomia OnLine