Cientistas descobrem raro sistema estelar duplo onde uma estrela orbita dentro da outra

 Apenas 16 a 84 outros exemplos desse sistema exótico podem existir em toda a nossa galáxia. 

Duas estrelas orbitam uma à outra em um sistema binário nesta ilustração. (Crédito da imagem: Centro de Voos Espaciais Goddard da NASA/Chris Smith (USRA))

Astrônomos podem ter descoberto um tipo raro de sistema estelar binário, onde uma estrela costumava orbitar dentro de sua parceira.

No novo estudo, astrônomos investigaram um pulsar conhecido como PSR J1928+1815, localizado a cerca de 455 anos-luz da Terra. Um pulsar é um tipo de estrela de nêutrons , o cadáver de uma grande estrela que pereceu em uma explosão catastrófica conhecida como supernova . A atração gravitacional dos restos da estrela teria sido forte o suficiente para comprimir prótons e elétrons para formar nêutrons , o que significa que uma estrela de nêutrons é composta principalmente de nêutrons. Isso a torna muito (muito) densa.

Pulsares são estrelas de nêutrons giratórias que emitem feixes gêmeos de ondas de rádio de seus polos magnéticos. Esses feixes parecem pulsar porque os astrônomos os veem apenas quando o polo de um pulsar está apontado para a Terra . Os pesquisadores estimam que este pulsar em particular tenha se originado de uma estrela azul quente com mais de oito vezes a massa do Sol.

Utilizando o Radiotelescópio Esférico de Abertura de Quinhentos Metros (FAST) na China, o maior telescópio de prato único do mundo, os astrônomos descobriram que a PSR J1928+1815 tinha uma companheira, uma estrela de hélio com cerca de 1 a 1,6 vezes a massa do Sol. Essa estrela perdeu a maior parte — ou todas — de suas camadas externas de hidrogênio, deixando para trás um núcleo composto principalmente de hélio.

As estrelas deste par estão atualmente a apenas 1,12 milhão de quilômetros de distância uma da outra, ou cerca de 50 vezes mais perto do que Mercúrio está do Sol , disse ao Space.com o coautor do estudo Jin-Lan Han, chefe da divisão de radioastronomia dos Observatórios Astronômicos Nacionais da Academia Chinesa de Ciências em Pequim. Elas completam uma órbita em torno uma da outra em apenas 3,6 horas.

O PSR J1928+1815 é um pulsar de milissegundos, o que significa que ele gira extraordinariamente rápido, quase 100 vezes por segundo. Pulsares de milissegundos normalmente atingem essas velocidades vertiginosas à medida que canibalizam companheiros próximos — o material que entra os faz girar cada vez mais rápido.

Pesquisas anteriores sugeriram que, à medida que pulsares de milissegundos se alimentam de seus parceiros, esses sistemas binários podem passar por uma fase de "envelope comum", na qual o pulsar orbita dentro das camadas externas de seu companheiro. No entanto, os cientistas nunca haviam detectado binários tão exóticos — talvez até agora.

Usando modelos computacionais, os pesquisadores sugerem que os membros desse novo binário começaram a uma distância um do outro cerca de duas vezes maior que a distância entre a Terra e o Sol (299 milhões de km), disse Han. O pulsar teria então começado a extrair as camadas externas de seu companheiro, formando um envoltório comum ao redor de ambos. Após cerca de 1.000 anos, o pulsar teria espiralado próximo ao núcleo de seu parceiro, o que provavelmente eliminou o restante desse envoltório, deixando para trás um sistema binário fortemente unido.

Com base no número estimado de estrelas binárias na Via Láctea que correspondem aproximadamente a este sistema recém-descoberto, os pesquisadores sugerem que apenas de 16 a 84 equivalentes de PSR J1928+1815 e sua companheira podem existir em nossa galáxia. (Para contextualizar, a Via Láctea abriga cerca de 100 bilhões a 400 bilhões de estrelas.)

Os cientistas detalharam suas descobertas on-line em 22 de maio na revista Science.

Space.com