Descoberta uma estrela dupla que vai explodir em uma supernova tipo Ia
Cada estrela que brilha no firmamento noturno um dia encontrará seu fim, suas luzes se apagando e seus fogos esfriando nos tempos finais do cosmos. Embora nem sempre saibamos quando isso ocorrerá, um sistema binário a aproximadamente 150 anos-luz da Terra teve sua data de morte calculada com precisão. Daqui a cerca de 23 bilhões de anos, essas duas anãs brancas estão destinadas a colidir.
No entanto, antes que isso aconteça, ambas serão destruídas por uma explosão espetacular – uma supernova do Tipo Ia, usada como régua para medir distâncias no Universo. Até agora, já suspeitávamos que as anãs brancas estavam por trás dessas supernovas, mas esta descoberta confirma uma previsão teórica: que o precursor da maioria das supernovas do Tipo Ia é um sistema binário, não uma única anã branca.
O astrofísico James Munday, da Universidade de Warwick, no Reino Unido, explicou à ScienceAlert que a presença de uma segunda anã branca é uma explicação natural para grande parte das supernovas do Tipo Ia, devido à quantidade significativa desses sistemas na Via Láctea. Porém,, até então, não havíamos encontrado um sistema com massa suficiente para certamente explodir como uma supernova do Tipo Ia, e que ainda estivesse num evento comparável à idade do Universo.
Com essa nova descoberta, Munday e sua equipe encontraram ambos os elementos, destacando que o sistema está a apenas 150 anos-luz da Terra, praticamente nosso vizinho galáctico. Isso sugere que muitos mais desses sistemas devem estar ocultos à vista e que temos a capacidade de identificá-los a distâncias muito maiores.
As Anãs Brancas e Seus Segredos Cósmicos
As anãs brancas não são estrelas vivas, como as categorizamos. O termo “estrelas vivas” refere-se àquelas na sequência principal, ainda fundindo hidrogênio em seus núcleos. Quando o hidrogênio acaba, a estrela morre. Suas camadas externas são ejetadas, e o núcleo, sem o suporte da pressão externa da fusão, colapsa sob a gravidade.
Para as menores e mais numerosas estrelas do Universo, com até cerca de 8 vezes a massa do Sol, esse núcleo torna-se uma anã branca, um objeto ultradenso com a massa de até 1,4 vezes a do Sol comprimido em uma esfera entre o tamanho da Terra e da Lua. Esse limite de massa é conhecido como limite de Chandrasekhar, a massa maxima que uma anã branca pode atingir antes de se tornar instável.
O resultado de uma anã branca que ultrapassa seu limite de massa é uma supernova do Tipo Ia, extremamente importante. Essas explosões ajudam a semear o Universo com os elementos pesados sequestrados no núcleo, produtos da fusão que a estrela realizou enquanto ainda estava na sequência principal. As supernovas do Tipo Ia também têm um brilho máximo específico conhecido, tornando-as excelentes ferramentas para medir distâncias no Universo.
Os Desafios de Encontrar Anãs Brancas Binárias
Devido à grande quantidade de binários de anãs brancas na Via Láctea, os cientistas acreditam que são candidatos principais para explicar o alto número de supernovas do Tipo Ia. No entanto, há um problema: para produzir uma supernova do Tipo Ia as duas estrelas devem estar próximas o suficiente para que uma delas roube material suficiente de sua companheira, excedendo seu limite de Chandrasekhar e colapsando.
Esses sistemas já foram encontrados, mas o tempo necessário para que se aproximem não é nem remotamente próximo da idade atual do Universo, 13,8 bilhões de anos. Quando Munday e seus colegas encontraram a assinatura de um binário de anãs brancas nos dados da pesquisa DBL, eles sabiam que tinham encontrado algo extraordinário.
Munday relata que, ao descobrir que as duas estrelas estão separadas por apenas 1/60 da distância Terra-Sol, percebeu rapidamente que haviam descoberto o primeiro binário de anãs brancas que, sem dúvida, levará a uma supernova do Tipo Ia em um tempo próximo à idade do Universo.
Por fim, a comunidade científica agora pode contabilizar alguns por cento da taxa de supernovas do Tipo Ia em toda a Via Láctea com certeza.
O Futuro das Supernovas e o Papel das Anãs Brancas
Conhecido como WDJ181058.67+311940.94, o binário possui uma massa combinada de cerca de 1,56 vezes a massa do Sol e um período orbital de mais de 14 horas. A medida que os éons passam, as órbitas dessas estrelas gradualmente decairão, aproximando-as cada vez mais até que – bum! – explodam em uma supernova do Tipo Ia.
Esse evento ocorrerá daqui a 23 bilhões de anos; até lá, a Terra e provavelmente a humanidade já terão desaparecido, e o Sol terá se transformado em uma anã branca também… então, boas notícias, não estamos em perigo. o que essa descoberta nos proporciona é a primeira evidência concreta que nos permite traçar diretamente supernovas do Tipo Ia para binários de anãs brancas, e nos mostra o que procurar na busca por sistemas semelhantes.
Munday declarou à ScienceAlert que a expectativa de que duplas de anãs brancas sejam progenitoras de supernovas do Tipo Ia, quanto mais a origem majoritária delas, era completamente teórica e sem suporte observacional. Com essa descoberta, podemos agora creditar alguns por cento da taxa de supernovas do Tipo Ia na Via Láctea a duplas de anãs brancas, algo que antes era zero.
A pesquisa foi publicada na Nature Astronomy.
