Estas duas estrelas orbitam tão perto que todo o sistema caberia dentro do nosso sol

Um sistema binário recorde foi encontrado com uma rotação tão apertada que ambos os objetos poderiam caber confortavelmente dentro do Sol. 

Esta é uma visão esquemática de um par de anãs marrons recém-descobertas que estão ligadas gravitacionalmente. Os pares binários estão muito próximos para serem resolvidos com os telescópios atuais. Esta é uma visão oblíqua artística do sistema. Na realidade, o plano orbital é inclinado para a Terra de tal forma que as estrelas são vistas eclipsando umas às outras. Os binários eclipsantes permitem medições precisas da massa, diâmetro, temperatura da superfície e brilho intrínseco de cada estrela companheira. Imagem via Hubblsesite

O sistema, chamado ZTF J2020+5033, está a apenas 457 anos-luz de distância e consiste em uma anã marrom de alta massa e uma anã vermelha de baixa massa que giram uma em torno da outra em uma órbita vertiginosa de 1,9 horas. Essa é a órbita mais próxima em que uma anã marrom já foi encontrada por um fator de 7, tornando a distância entre os dois objetos menor que a metade do raio do Sol.

Muito poucas anãs marrons foram encontradas em binárias próximas com outras estrelas pequenas. O ZTF J2020+5033, de acordo com uma equipe liderada pelo astrofísico Kareem El-Badry, do Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, pode nos oferecer algumas pistas sobre o motivo.

A descoberta foi submetida ao The Open Journal of Astrophysics e está disponível no servidor de pré-impressão arXiv.

As anãs marrons, tecnicamente, não se enquadram na definição de estrelas, ocupando a zona que não é exatamente uma das duas entre estrelas minúsculas e planetas massivos. Aproximadamente entre 13 e 80 vezes a massa de Júpiter, eles são massivos o suficiente para iniciar a fusão de deutério em seus núcleos, mas não o hidrogênio que alimenta estrelas completas.

A impressão de um artista de uma anã marrom como ela apareceria em um planeta próximo. (Mark Garlick/Biblioteca de fotos científicas/Getty Images)

Sendo bastante pequenos e escuros, eles são difíceis de detectar. Conhecemos cerca de 5.000 anãs marrons na Via Láctea, e a maioria delas está isolada, vivendo sozinha. Apenas cerca de 1% das estrelas semelhantes ao Sol e de menor massa estão em binários com anãs marrons dentro de algumas unidades astronômicas.

No entanto, esses binários são procurados por astrônomos. Anãs marrons emparelhadas que estão interagindo com uma estrela companheira podem nos ajudar a medir suas propriedades e entender melhor sua formação e evolução.

El-Badry e seus colegas procuraram por binários de baixa massa que pudessem incluir uma anã marrom usando o Zwicky Transient Facility e descobriram o ZTF J2020+5033. O estudo de acompanhamento usando vários conjuntos de dados, incluindo dados do Gaia, permitiu obter medições de precisão do sistema e confirmar suas características.

A anã vermelha do sistema também é relativamente pequena – apenas 17,6% do raio e 13,4% da massa do Sol. A anã marrom, por outro lado, está bem no limite do limite superior de massa para esses objetos enigmáticos: está em torno do raio de Júpiter, mas 80,1 vezes sua massa. 

Outras propriedades sugerem que ambos os objetos também são bastante antigos, o que levanta questões sobre como eles chegaram onde estão. El-Badry e seus colegas acreditam que ambos os objetos já foram consideravelmente maiores do que são, o que implica que eles já estiveram pelo menos 5 vezes mais distantes um do outro. 

Quando o material da estrela escapa, ele é retardado pelo campo magnético da estrela a uma distância considerável antes de finalmente escapar. Assim como um patinador no gelo desacelera estendendo seus braços, essa distribuição de massa diminui a rotação da estrela, que encolhe a órbita no caso de binários.

Uma ilustração das faixas de massa de objetos cósmicos. (NASA/JPL-Caltech)

Com base na órbita apertada neste sistema binário, tal ‘frenagem magnética’ parece ser um processo eficiente, mesmo em estrelas de baixa massa e anãs marrons.

Isso significa que, no futuro, a órbita do ZTF J2020+5033 deve continuar diminuindo. Embora seja menor e menos massiva que a anã vermelha, a anã marrom tem uma gravidade superficial ligeiramente maior; isso, por sua vez, significa que a anã marrom começará a roubar material da anã vermelha conforme elas se aproximam. 

Se a frenagem magnética estiver desempenhando um papel na órbita decadente, essa transferência de massa deve começar dentro de algumas dezenas de milhões de anos. Não estaremos por perto para vê-lo, mas a descoberta do sistema, tão próximo de nós, sugere que esses binários próximos de baixa massa são relativamente comuns. Podemos não ter encontrado muitos porque são muito escuros. 

No entanto, nossa tecnologia de telescópios aprimorada pode revelá-los para nós, muito em breve, permitindo que os cientistas façam um estudo mais aprofundado da frenagem magnética em estrelas minúsculas.

Fonte: sciencealert.com