Astrônomos são surpreendidos por misteriosa onda de choque ao redor de estrela morta.

Gás e poeira expelidos por estrelas podem, sob as condições certas, colidir com o ambiente ao redor da estrela e criar uma onda de choque. Agora, astrônomos usando o Very Large Telescope (VLT) do Observatório Europeu do Sul (ESO) fotografaram uma bela onda de choque ao redor de uma estrela morta — uma descoberta que os deixou intrigados. 

De acordo com todos os mecanismos conhecidos, a pequena estrela morta RXJ0528+2838 não deveria apresentar tal estrutura ao seu redor. Essa descoberta, tão enigmática quanto impressionante, desafia nossa compreensão de como as estrelas mortas interagem com o ambiente ao seu redor.

Imagem do VLT de uma estrela morta criando uma onda de choque ao se mover pelo espaço (Crédito: ESO/K.  Iłkiewicz  e S. Scaringi et al. Imagem de fundo: PanSTARRS)

“ Descobrimos algo nunca visto antes e, mais importante, totalmente inesperado ”, diz Simone Scaringi, professora associada da Universidade de Durham, no Reino Unido, e coautora principal do estudo publicado hoje na  Nature Astronomy . “ Nossas observações revelam um poderoso fluxo de saída que, de acordo com nosso conhecimento atual, não deveria estar lá ”, afirma Krystian Iłkiewicz, pesquisador de pós-doutorado no Centro Astronômico Nicolau Copérnico, em Varsóvia, Polônia, e coautor principal do estudo. “Fluxo de saída” é o termo usado pelos astrônomos para descrever o material ejetado de objetos celestes.

A estrela RXJ0528+2838 está localizada a 730 anos-luz de distância e, assim como o Sol e outras estrelas, gira em torno do centro da nossa galáxia. À medida que se move, interage com o gás que permeia o espaço entre as estrelas, criando um tipo de onda de choque chamada onda de proa, “ um arco curvo de material, semelhante à onda que se forma na frente de um navio ”, explica Noel Castro Segura, pesquisador da Universidade de Warwick, no Reino Unido, e colaborador neste estudo. Essas ondas de proa são geralmente criadas por material que flui da estrela central, mas, no caso de RXJ0528+2838, nenhum dos mecanismos conhecidos consegue explicar completamente as observações.

RXJ0528+2838 é uma anã branca — o núcleo remanescente de uma estrela de baixa massa em fase terminal — e possui uma companheira semelhante ao Sol orbitando-a. Em tais sistemas binários, o material da estrela companheira é transferido para a anã branca, frequentemente formando um disco ao seu redor. Enquanto o disco alimenta a estrela morta, parte do material também é ejetado para o espaço, criando poderosos fluxos de saída. Mas RXJ0528+2838 não apresenta sinais de um disco, tornando a origem do fluxo de saída e da nebulosa resultante ao redor da estrela um mistério.

“ A surpresa de um sistema supostamente silencioso e sem disco ter conseguido movimentar uma nebulosa tão espetacular foi um daqueles raros momentos de 'uau' ”, diz Scaringi.

A equipe detectou pela primeira vez uma nebulosidade estranha ao redor de RXJ0528+2838 em imagens do Telescópio Isaac Newton, na Espanha. Ao perceberem seu formato incomum, observaram-na com mais detalhes usando o instrumento MUSE do  VLT do ESO . “ As observações com o instrumento MUSE do ESO nos permitiram mapear a onda de choque em detalhes e analisar sua composição. Isso foi crucial para confirmar que a estrutura realmente se origina do sistema binário e não de uma nebulosa ou nuvem interestelar não relacionada ”, explica Iłkiewicz. 

O formato e o tamanho da onda de choque indicam que a anã branca vem expelindo um poderoso fluxo de material há pelo menos 1000 anos. Os cientistas não sabem exatamente como uma estrela morta, sem disco solar, pode sustentar um fluxo tão duradouro, mas têm uma hipótese.

Sabe-se que esta anã branca abriga um forte campo magnético, o que foi confirmado pelos  dados do MUSE  . Esse campo canaliza o material roubado da estrela companheira diretamente para a anã branca, sem formar um disco ao seu redor. “ Nossa descoberta mostra que, mesmo sem um disco, esses sistemas podem gerar fluxos poderosos, revelando um mecanismo que ainda não compreendemos. Essa descoberta desafia a visão padrão de como a matéria se move e interage nesses sistemas binários extremos ”, explica Iłkiewicz. 

Os resultados sugerem uma fonte de energia oculta, provavelmente o forte campo magnético, mas esse "motor misterioso", como Scaringi o chama, ainda precisa ser investigado. Os dados mostram que o campo magnético atual é forte o suficiente apenas para alimentar uma onda de choque que dura algumas centenas de anos, portanto, explica apenas parcialmente o que os astrônomos estão observando.

Para melhor compreender a natureza desses fluxos sem disco, é necessário estudar muitos outros sistemas binários. O futuro Telescópio Extremamente Grande ( ELT ) do ESO ajudará os astrônomos a "mapear mais desses sistemas, bem como sistemas mais tênues, e detectar sistemas semelhantes em detalhes, contribuindo, em última análise, para a compreensão da misteriosa fonte de energia que permanece inexplicada ", como prevê Scaringi.

Eso.org