Uma equipe internacional de astrônomos identificou apenas o segundo e terceiro exemplos de um tipo raro de sistema estelar composto por duas estrelas centrais que se orbitam uma à outra, englobadas por um disco de gás e poeira.
© S. Rowther (ilustração de um disco protoplanetário)
Se houvesse um planeta num destes sistemas, seria como o planeta Tatooine de "Guerra das Estrelas". Veríamos dois sóis no céu se orbitando um ao outro. Além disso, há um disco em volta das estrelas. Imagine os anéis de Saturno, mas muito maiores com as estrelas no meio. Tais discos são referidos como discos protoplanetários porque eventualmente formam famílias de planetas como o nosso Sistema Solar. Os sistemas recentemente descobertos são raros porque os seus discos estão situados num ângulo em relação às órbitas das suas estrelas centrais.
Os novos objetos descobertos, Bernhard-1 e Bernhard–2, estão tão distantes que não conseguimos ver as suas duas estrelas centrais individualmente (tais pares estelares são conhecidos como estrelas binárias). Ao invés, só vemos um único ponto de luz e medimos a luminosidade total do binário.
Os pesquisadores identificaram os novos objetos analisando as complexas e distintas variações de luminosidade causadas pela sua geometria incomum. Um gráfico destas variações ao longo do tempo é referido como uma curva de luz e as curvas de luz dos novos sistemas correspondem às do primeiro sistema deste tipo jamais descoberto, um objeto referido como Kearns Herbst 15D (KH 15D).
As curvas de luz de Bernhard-1 e Bernhard-2 mergulham para uma fração do seu brilho máximo, a primeira durante 112 dias a cada 192 dias; a segunda durante 20 dias a cada 62 dias. Estas quedas de brilho são o sinal de que uma das estrelas em cada binário está se movendo atrás do disco, tal como visto da Terra. Quando a estrela ressurge, a luminosidade do sistema volta ao normal. Além disso, quando os astrônomos compararam observações recentes com dados de arquivo remontando a décadas atrás, descobriram que ambos os objetos variaram em brilho durante períodos muito mais longos.
A análise anterior de KH 15D concluiu que este padrão a longo prazo revelava que o disco e as estrelas estavam inclinados um com o outro. Porque as estrelas binárias e os seus discos protoplanetários condensam a partir da mesma nuvem de material vasta e giratória, o disco encontra-se tipicamente no mesmo plano que as órbitas das estrelas, tal como as órbitas da maioria dos planetas e luas do nosso Sistema Solar se encontram no mesmo plano. Imagine dois patinadores artísticos, de mãos dadas, rodando um em torno do outro enquanto outros patinadores fazem um círculo à volta do par; todos patinam no mesmo plano da superfície de gelo.
Mas KH 15D, Bernhard-1 e Bernhard-2 são raros na medida em que os seus discos circumbinários estão num ângulo em relação aos planos das estrelas em órbita. Devido a esta inclinação, os discos oscilam como um pião, um movimento referido como precessão, à medida que se movem entre nós e as estrelas, fazendo com que a luz das estrelas centrais escureça. Para KH 15D, este ciclo de escurecimento pode demorar entre 60 e 6.000 anos. Os dois tipos de variações de luminosidade combinam-se para criar a assinatura de curva de luz de objetos semelhantes a KH 15D.
A descoberta de Bernhard-1 e Bernhard-2 foi feita quando Klaus Bernhard, astrônomo amador, analisou dados do ZTF (Zwicky Transient Facility). O instrumento do ZTF examina todo o céu do hemisfério norte de dois em dois dias, fornecendo dados para inúmeros objetos ao longo de grandes períodos de tempo. Combinando os dados, Bernhard descobriu candidatos do tipo KH 15D.
A descoberta dos novos objetos foi descrita num artigo publicado no periódico The Astrophysical Journal Letters.
Fonte: University of Toronto
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