Uma equipe de astrônomos descobriu a primeira população de candidatos a binários estelares compostos por uma anã branca e por uma estrela da sequência principal em aglomerados abertos.
© ALMA (sistema estelar HD 101584)
Esta descoberta ajudará a relacionar os estados inicial e final dos sistemas estelares binários, o que ajudará a informar os modelos de formação estelar, a evolução química da nossa Galáxia e até a maneira como a maioria dos elementos da tabela periódica foram criados.
O estudo foi possível graças à utilização da aprendizagem de máquina para analisar dados provenientes de três fontes principais: a missão Gaia da ESA, um telescópio espacial que estudou mais de um bilhão de estrelas na Via Láctea, e observações dos levantamentos 2MASS e Pan-STARRS1. Este conjunto de dados, quando combinados, permitiu à equipe procurar novos binários em aglomerados com características semelhantes às dos pares conhecidos de anãs brancas e estrelas da sequência principal.
A maioria das estrelas encontra-se agrupada em sistemas binários, ou seja, pares de estrelas que orbitam em torno de um centro de gravidade comum. De fato, quase metade de todas as estrelas semelhantes ao nosso Sol têm pelo menos uma estrela companheira. Estas estrelas emparelhadas diferem geralmente em tamanho, sendo uma estrela frequentemente mais massiva do que a outra.
As estrelas mais massivas tendem a ter vidas mais curtas e a passar pelas fases de evolução estelar muito mais rapidamente do que as suas companheiras de menor massa. A fase principal da evolução de uma estrela é designada por fase da "sequência principal". É nesta fase que o hidrogênio está sendo fundido em hélio no núcleo da estrela. O nosso Sol é atualmente uma estrela da sequência principal, tal como cerca de 90 por cento das estrelas do Universo. Na fase em que uma estrela se aproxima do fim da sua vida, expande-se para centenas ou milhares de vezes o seu tamanho original durante a fase de gigante vermelha ou ramo assintótico das gigantes".
Em sistemas binários íntimos, esta expansão é tão dramática que as camadas exteriores da estrela moribunda podem, por vezes, engolir completamente a sua companheira. Esta é a fase do "envelope comum", pois ambas as estrelas ficam envoltas no mesmo material. Esta fase de envelope comum e a forma como as estrelas espiralam juntas durante este período crítico continua sendo um dos maiores mistérios da astrofísica. Os cientistas ainda têm dificuldade em compreender como é que esta interação afeta a evolução subsequente das estrelas.
Embora estes tipos de sistemas binários devessem ser muito comuns, têm sido difíceis de encontrar, com apenas dois candidatos confirmados em aglomerados antes desta investigação, que tem o potencial de aumentar este número para 52 binários em 38 aglomerados estelares. Uma vez que se pensa que as estrelas destes aglomerados se formaram todas ao mesmo tempo, encontrar estes binários em aglomerados abertos permite determinar a idade dos sistemas e traçar a sua evolução completa desde antes das condições de envelope comum até aos binários observados na sua fase pós-envelope comum.
Os binários que contêm objetos compactos são também os progenitores de um tipo de explosão estelar extrema chamada supernova de Tipo Ia e o tipo de fusão que cria ondas gravitacionais, ou seja, ondulações no espaço-tempo que podem ser detectadas por instrumentos como o LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory). À medida que a equipe utiliza os dados dos telescópios Gemini, Keck e Magellan para confirmar e medir as propriedades destes binários, este catálogo acabará fornecendo detalhes dos muitos fenômenos transientes e elusivos do nosso Universo.
Um artigo foi publicado no periódico The Astrophysical Journal.
Fonte: University of Toronto
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