O frenesi de alimentação cósmica de uma anã branca revelado pela NASA
Os cientistas usaram, pela primeira vez, o IXPE (Imaging X-ray Polarization Explorer) da NASA para investigar uma estrela anã branca. A capacidade da missão de medir a polarização dos raios X permitiu aos astrónomos examinar de perto o EX Hydrae, um tipo de sistema conhecido como polar intermédio. Estas observações forneceram uma nova visão sobre a estrutura física e o comportamento de poderosos sistemas estelares binários.
Durante 2024, o IXPE passou quase uma semana inteira observando EX Hydrae. Este sistema de anãs brancas fica a cerca de 200 anos-luz da Terra, na constelação de Hidra. Os resultados do estudo foram publicados no Astrophysical Journal. Pesquisadores do Instituto de Tecnologia de Massachusetts em Cambridge lideraram o trabalho, com colaboradores adicionais da Universidade de Iowa, da East Tennessee State University, da Universidade de Liége e da Embry Riddle Aeronautical University.
O que torna uma anã branca única
Uma anã branca forma-se quando uma estrela esgota o combustível de hidrogénio necessário para a fusão nuclear no seu núcleo, mas não tem a massa necessária para explodir como uma supernova com colapso do núcleo. O que resta é um objeto extremamente compacto que agrupa aproximadamente a massa do Sol num corpo aproximadamente do mesmo tamanho da Terra.
Um sistema binário alimentado por acréscimo
EX Hydrae existe em um sistema binário ao lado de uma estrela normal da sequência principal. O gás da estrela companheira flui continuamente em direção à anã branca. A forma como este material é reunido, conhecido como acreção, e onde finalmente chega à anã branca depende em grande parte da força do campo magnético da anã branca.
Na EX Hydrae, o campo magnético não é forte o suficiente para direcionar todo o material que chega para os pólos magnéticos da estrela. Mesmo assim, o sistema acumula rapidamente matéria dentro de um disco de acreção, colocando-o numa categoria chamada “polares intermediários”.
Temperaturas extremas e emissões de raios X
Em sistemas polares intermediários, o gás forma um disco de acreção giratório ao mesmo tempo que é atraído em direção aos pólos magnéticos da anã branca. À medida que este material acelera para dentro, aquece até dezenas de milhões de graus Fahrenheit. A matéria em queda colide com outro material ligado à anã branca, formando altas colunas de gás quente que emitem raios X intensos, tornando sistemas como o EX Hydrae alvos ideais para IXPE.
“A capacidade única de polarimetria do NASA IXPE permitiu-nos medir a altura da coluna de acreção da estrela anã branca com quase 3.200 quilómetros de altura – sem tantas suposições necessárias como os cálculos anteriores,” disse Sean Gunderson, cientista do MIT e autor principal do artigo. “Os raios X que observámos provavelmente espalharam-se pela própria superfície da anã branca. Estas características são muito mais pequenas do que poderíamos esperar obter imagens diretas e mostram claramente o poder da polarimetria para ‘ver’ estas fontes em detalhes nunca antes possíveis.”
Espera-se que as medições de polarização coletadas pelo IXPE do EX Hydrae ajudem os cientistas a compreender melhor outros sistemas estelares binários altamente energéticos em todo o universo.
Mais sobre a missão IXPE
A missão IXPE continua a fornecer dados sem precedentes que apoiam grandes descobertas sobre objetos extremos em todo o cosmos. É um esforço colaborativo entre a NASA e a Agência Espacial Italiana, envolvendo parceiros científicos em 12 países. A missão é liderada pelo Marshall Space Flight Center da NASA em Huntsville, Alabama. As operações da espaçonave são gerenciadas pela BAE Systems, Inc., com sede em Falls Church, Virgínia, em parceria com o Laboratório de Física Atmosférica e Espacial da Universidade do Colorado em Boulder.
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