Caltech/IPAC
Estamos acostumados a coisas em escalas cósmicas acontecendo bem devagar, mas o binário anão branco - chamado ZTF J1539 + 5027, ou J1539 - tem um período orbital de apenas 6,91 minutos, o menor já detectado para um binário eclipsante. Essa é uma órbita tão próxima, que todo o sistema binário poderia caber dentro de Saturno.
Anãs brancas são um tipo de estrela morta, cujo progenitor tem uma massa não superior a 10 vezes a do Sol. Se a estrela é mais massiva que isso, ela se transforma em uma estrela de nêutrons quando morre; Torne-o maior novamente e ficamos com um buraco negro .
É o que achamos que vai acontecer com o sol. Quando ele ficar sem hidrogênio para queimar, ele irá inflar em uma gigante vermelha, fundindo hélio e carbono até que esses elementos se esgotem também. Então essas camadas externas serão arrancadas, e o núcleo brilhante e ultradenso que permanece - o cadáver da estrela morta, não mais fundindo nada - é a anã branca.
As duas estrelas em J1539 já passaram por esse processo. Uma - a estrela primária - contém cerca de 60% da massa do Sol em um núcleo do tamanho da Terra. A outra - a estrela secundária - tem muito menos massa, apenas cerca de 20% do Sol; mas também é maior que seu companheiro, então é menos denso.
Essa densidade e massa mais baixas também significa que ela é menos brilhante, então quando se move entre nós e seu companheiro mais brilhante, ela obscurece completamente a última de vista - daí o binário é um 'eclipsante'. Foi assim que os astrônomos encontraram os dados capturados pela pesquisa Ztechy Transient Facility (ZTF) da Caltech no Palomar Observatory.
"À medida que a estrela mais fraca passa na frente da mais brilhante, ela bloqueia a maior parte da luz, resultando no padrão de piscadas de sete minutos que vemos nos dados da ZTF", explicou o físico da Caltech, Kevin Burdge .
Essa proximidade orbital próxima também significa que as duas estrelas já estão propagando ondas gravitacionais para o espaço. Mas não podemos detectar essas ondas. Ainda não. (Nós vamos voltar a isso em um momento.)
Até agora, as únicas ondas gravitacionais que detectamos foram nos últimos momentos de uma colisão entre objetos mais massivos - estrelas de nêutrons ou buracos negros . J1539 é relativamente leve em comparação, e ainda há bastante tempo a partir de um ponto onde as estrelas podem se fundir.
Mas eles estão se aproximando o tempo todo, a uma taxa de cerca de 26 centímetros por dia, o que significa que serão pelo menos outros 130 mil anos até que o período orbital seja de 5 minutos. Nesse ponto, a transferência de massa da estrela secundária para a primária aumentará dramaticamente.
A partir daqui, poderia ir de duas maneiras. Se a transferência de massa for estável, as duas estrelas se separarão um pouco, resultando no que é chamado de uma estrela AM Canum Venaticorum , na qual a estrela primária progressivamente acrescenta matéria à sua companheira.
Se a transferência de matéria não for estável, os dois provavelmente se fundirão, resultando em um tipo raro de estrela, chamado de variável R Coronae Borealis , um objeto de pulsação irregular supostamente o análogo de baixa massa de uma supernova do tipo Ia .
Isso seria incrivelmente legal, se os humanos ainda estiverem por perto para ver isso.
Assim, podemos não estar por perto para ver o resultado final da órbita em decadência do J1539, e não podemos detectar suas ondas gravitacionais com nosso equipamento atual.
No entanto, os astrônomos acreditam que a Antena Espacial de Interferômetro a Laser atualmente em desenvolvimento ( LISA ) e outros futuros detectores de ondas gravitacionais baseadas no espaço mudarão isso.
O LISA não será lançado até 2034, então ainda há tempo para localizar outras fontes potenciais de ondas gravitacionais; mas, por enquanto, espera-se que o J1539 seja o sinal mais forte no céu que o LISA será capaz de detectar.
E, enquanto isso, o binário pode nos ajudar a entender a dinâmica desses sistemas extremos, e talvez até localizar alguns outros no vasto céu.
A pesquisa foi publicada na Nature .
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