Sinais misteriosos podem vir de uma das estrelas mais raras da galáxia: WebCuriosos

Há alguns anos, um radiotelescópio operando no deserto da Austrália Ocidental observou algo muito estranho.

A apenas 4.000 anos-luz da Terra, algo estava emitindo um sinal de rádio brilhante como nunca havíamos visto antes: piscando como um pulsar, mas com um período super longo entre os pulsos, e um pulso super longo em si. A natureza da fonte era impossível, naquele ponto, de discernir.

Então os astrónomos procuraram respostas – e encontraram outra, vinda de 15.000 anos-luz de distância. Também era difícil identificá-lo em meio à região lotada do espaço de onde emanava.

Agora encontraram um terceiro, a cerca de 5.000 anos-luz de distância. Esta tem o período mais longo até agora, emitindo flashes entre 30 e 60 segundos de duração, a cada 2,9 horas – e os astrónomos reduziram-no a uma única fonte que finalmente poderá dizer-nos o que origina estas emissões curiosas: uma pequena estrela anã vermelha numa órbita binária com uma estrela anã branca ainda menor.

“Os transientes de longo período são muito emocionantes e, para os astrônomos entenderem o que são, precisamos de uma imagem óptica. No entanto, quando você olha para eles, há tantas estrelas no caminho que é como 2001: Uma Odisseia no Espaço. 'Meu Deus, está cheio de estrelas!'” diz a astrofísica Natasha Hurley-Walker do nó da Curtin University do Centro Internacional de Pesquisa em Radioastronomia (ICRAR) na Austrália.

“A nossa nova descoberta situa-se muito longe do Plano Galáctico, por isso há apenas um punhado de estrelas próximas, e agora temos a certeza de que um sistema estelar, em particular, está a gerar as ondas de rádio.”

Os chamados transitórios de longo período chamaram a atenção generalizada em 2022, quando os astrônomos relataram a descoberta de um sinal intermitente em dados de arquivo do Murchison Widefield Array (MWA), um poderoso telescópio operando em baixas frequências de rádio. Chamava-se GLEAM-X J162759.5−523504.3 e foi gravado emitindo ondas de rádio por 30 a 60 segundos, a cada 18,18 minutos, até março de 2018, quando parou.

O segundo sinal, relatado em 2023foi descoberto em observações de acompanhamento do MWA. Em uma parte diferente, mas ainda lotada, do céu, algo foi encontrado emitindo rajadas de ondas de rádio de cinco minutos a cada 22 minutos. Uma análise dos dados de arquivo descobriu que ele estava ativo pelo menos desde 1988. Era o GPM J1839-10.

Um tipo de estrela que emite sinais pulsantes é um tipo de estrela de nêutrons chamada pulsar, o núcleo colapsado de uma estrela massiva que se tornou uma supernova. Os pulsares emitem feixes de ondas de rádio enquanto giram, de modo que parecem piscar enquanto os observamos; mas os flashes do pulsar são nunca tão lentoocorrendo em escalas de tempo de segundos a milissegundos.

O terceiro sinal, denominado GLEAM-X J0704-37, é muito semelhante. Também foi encontrado em dados de arquivo do MWA, emitindo um sinal com duração de 30 a 60 segundos, a cada 2,9 horas. Mas está numa região do espaço muito menos povoada, nos arredores da Via Láctea, na constelação meridional do No cocô.

Isso significou que os pesquisadores tiveram melhores chances de identificar a fonte precisa dos sinais. Eles usaram o conjunto de radiotelescópios MeerKAT na África do Sul para ampliar a região do céu de onde o sinal se originou e encontraram apenas uma estrela fraca que correspondia à localização. Uma análise do espectro da estrela revelou a sua identidade: uma anã vermelha do tipo M.

Agora, as anãs vermelhas são uma legião na Via Láctea. Elas constituem a categoria de estrelas mais numerosa da galáxia. Se uma anã vermelha normal pudesse cuspir a emissão de rádio de longo período que vemos no GLEAM-X J0704-37, provavelmente veríamos muito mais delas fazendo isso. Isso sugere que há algo incomum no GLEAM-X J0704-37; algo que é difícil de ver.

Esse algo, pensa a equipe, é provavelmente uma anã branca, o núcleo remanescente colapsado de um sol morto. Esses objetos ultradensos têm massas de até 1,4 sóis, compactados em uma esfera em algum lugar entre o tamanho da Terra e da Lua.

“As anãs M são estrelas de baixa massa que têm uma mera fração da massa e luminosidade do Sol. Constituem 70 por cento das estrelas da Via Láctea, mas nenhuma delas é visível a olho nu,” Hurley-Walker diz.

“Os nossos dados sugerem que está num binário com outro objeto, que é provavelmente uma anã branca, o núcleo estelar de uma estrela moribunda. Juntos, eles alimentam a emissão de rádio.”

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De acordo com os cálculos da equipe, o binário poderia consistir em uma estrela anã vermelha com cerca de 0,32 vezes a massa do Sol e uma anã branca com 0,8 vezes a massa do Sol. Se as duas estiverem numa órbita suficientemente próxima, a anã branca poderá estar a acumular material da anã vermelha; este processo poderia resultar em feixes constantes de emissão dos pólos da anã branca.

Não podemos ver os raios, mas à medida que atingem a anã vermelha, podem estar a fazer com que ela fique temporariamente mais brilhante, como visto no sistema binário AR Scorpii.

O próximo passo será realizar mais observações, tanto em comprimentos de onda de rádio como de ultravioleta, para tentar encontrar evidências diretas da anã branca. Se confirmado, isso tornaria o GLEAM-X J0704-37 um pulsar anã branca – um dos tipos mais raros de estrelas da Via Láctea.

A pesquisa da equipe foi publicada em As cartas do jornal astrofísico.