segunda-feira, 19 de agosto de 2019

Uma anã branca “impossível” identificada nos dados do Kepler

As anãs brancas possuem uma variedade de tamanhos diferentes. Uma anã branca típica pode ter em torno de 0,6 da massa solar e surgir quando uma estrela isolada com algumas vezes a massa do Sol se expande em uma gigante vermelha, esgota seu suprimento de combustível e expele suas camadas externas.


© NASA/JPL-Caltech (ilustração de auto-lente gravitacional de par de estrelas)

Mas algumas anãs brancas observadas têm massas muito menores, entre 0,15 e 0,3 da massa solar. Para produzir uma massa remanescente tão pequena, a massa da estrela progenitora inicial também teria que ser muito baixa. Mas isso representa um problema: estrelas menores demoram mais para evoluir, então uma estrela de massa tão baixa precisaria mais do que a idade do Universo para exaurir seu suprimento de combustível!

Como a evolução estelar isolada não consegue explicar as anãs brancas de massa extremamente baixa, há uma outra explicação: as interações binárias. Neste cenário, a órbita próxima de duas estrelas em um binário resulta em material sendo retirado da estrela progenitora, acelerando sua perda de massa e permitindo que ela evolua para uma anã branca de baixa massa.

Até agora, esta explicação se encaixou  nas observações. Mas agora, a descoberta de uma nova anã branca de baixa massa está desafiando nossa compreensão.

Em uma nova pesquisa, uma equipe de cientistas liderada por Kento Masuda, da Universidade de Princeton, apresenta a descoberta do sistema binário KIC 8145411 a partir dos dados do Kepler. Este binário único é um dos cinco sistemas de auto-lentes conhecidos: um objeto no binário gravitacionalmente amplifica a luz do outro à medida que passa na frente uma vez por órbita.

Masuda e colaboradores usam observações de acompanhamento do Observatório Fred Lawrence Whipple, no Arizona, e do telescópio Subaru, no Havaí, para determinar as propriedades do sistema, confirmando que estamos analisando uma anã branca com massa solar de 0,2 que orbita uma estrela parecida com o Sol, eclipsando-a.

A órbita da KIC 8145411 é bastante ampla, a 1,28 UA (um período de ~ 450 dias), dez vezes mais ampla para a progenitora primária e a anã branca interagirem da maneira esperada.

Masuda e colaboradores discutem alguns mecanismos de formação propostos da existência desta anã branca, como interações com um objeto terciário ejetado ou engolido, mas nenhum deles é especialmente satisfatório.

Os autores apontam que tivemos apenas uma chance em 200 de detectar este sistema em particular, devido à sua orientação de perfil, o que provavelmente significa que a KIC 8145411 é apenas a ponta do iceberg. Novas pesquisas dedicadas podem revelar muito mais destes sistemas no futuro, ajudando explicar por que esta anã branca é possível, afinal de contas!

Um artigo foi publicado no periódico The Astrophysical Journal Letters.

Fonte: Sky & Telescope

Nenhum comentário:

Postar um comentário