Anãs marrons: estrelas fracassadas obtendo uma segunda chance por meio de colisão ou transferência de massa

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Uma nova investigação revela que as anãs castanhas – muitas vezes chamadas de “estrelas falhadas” devido à sua incapacidade de sustentar a fusão nuclear – podem superar esta limitação através de um mecanismo surpreendente: fundir-se com outra anã castanha ou desviar massa de uma companheira. Este processo poderia permitir que elas se inflamassem como estrelas totalmente formadas.

O problema com as anãs marrons

As anãs marrons se formam como estrelas, colapsando em regiões densas em nuvens de gás interestelar. No entanto, falta-lhes a massa crítica necessária para fundir o hidrogénio em hélio, a característica que define uma verdadeira estrela. Variando de 13 a 80 vezes a massa de Júpiter, eles ocupam um estranho meio-termo entre planetas e estrelas. Durante décadas, estes objetos foram considerados becos sem saída estelares, incapazes de atingir o limiar da produção sustentada de energia.

Uma segunda chance: transferência de massa e colisões

Uma equipe de cientistas liderada por Samuel Whitebook da Caltech descobriu um par de anãs marrons em órbita estreita, designado ZTF J1239+8347, localizado a cerca de 1.000 anos-luz de distância, na Ursa Maior. Os investigadores analisaram dados da Zwicky Transient Facility (ZTF) e descobriram que uma anã castanha está a extrair ativamente matéria da sua companheira. Esta transferência poderia fornecer massa suficiente para desencadear a fusão nuclear. Alternativamente, os dois poderiam colidir totalmente, criando uma nova estrela com massa suficiente.

Este tipo de transferência de massa é extraordinário porque raramente foi observado em objetos deste tamanho. Ocorrências anteriores envolveram corpos estelares muito maiores. Como explicou Whitebook: “As estrelas falhadas têm uma segunda oportunidade… podem exibir uma física dinâmica muito interessante.”

Como funciona: um estilingue cósmico

As origens exatas do sistema binário da ZTF J1239 permanecem obscuras, mas os cientistas teorizam que as anãs marrons foram reunidas gravitacionalmente a partir de sistemas separados. Uma vez em órbita, aproximaram-se em espiral, com a anã castanha mais massiva a retirar material da sua companheira. Este processo é visível como um ponto brilhante na anã castanha mais densa, brilhando à medida que a matéria é forçada para a sua superfície.

“Quando a gravidade de uma estrela é superada pela da outra, a matéria começa a fluir… como se a matéria fosse liberada por um bocal”, disse Whitebook. As rápidas flutuações de brilho do sistema, mudando a cada 57 segundos, chamaram pela primeira vez a atenção dos pesquisadores que vasculhavam o Arquivo de Variabilidade ZTF.

Implicações e pesquisas futuras

Esta descoberta prova que as anãs marrons não são necessariamente falhas estelares. Eles podem interagir activamente e remodelar os seus destinos através de transferências de massa violentas ou sustentadas. A equipe espera que o próximo Observatório Vera Rubin identifique dezenas de outros sistemas desse tipo, fornecendo uma imagem mais clara de quão comuns são esses eventos.

As implicações sugerem que as estrelas falhadas podem ser muito mais dinâmicas do que se pensava anteriormente, desafiando a compreensão tradicional da formação e evolução estelar. Mais pesquisas são cruciais para compreender a verdadeira prevalência destes cenários de “segunda oportunidade” no universo.

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