Análise dos dados liberados mais recentemente da missão Gaia, da Agência Espacial Europeia (ESA), revelou um grupo de anãs brancas voando pelo espaço em alta velocidade, a cerca de 2 mil quilômetros por segundo. Esses astros são o resultado da morte de uma estrela como o Sol, têm alta densidade e estão resfriando lentamente.
Chamadas de anãs brancas hipervelozes, elas intrigam a comunidade científica desde sua descoberta em 2018. Sua movimentação rápida sugere que foram lançadas por um evento energético e violento, mas nenhuma teoria foi capaz de explicar sua aparência inchada e superaquecida em conjunto com a alta velocidade.
Em um novo estudo, pesquisadores encontraram uma possível solução para esse mistério. Com simulações de computador, a equipe modelou o que ocorre quando duas anãs brancas convergem em um sistema binário. Os resultados foram publicados na revista científica Nature Astronomy.
Simulação mostra que supernova ejeta anã branca em alta velocidade
O grupo simulou a fusão de uma dupla de anãs brancas hibridas, uma classe com núcleos compostos por carbono e oxigênio envoltos em camadas de hélio. Ao rodar o modelo, a estrela pesada puxou e começou a fragmentar a mais leve. O atrito e a compressão aqueceram a superfície da anã branca massiva, o que incendiou seu hélio e causou uma primeira explosão.
Esse evento gerou uma onda de choque que correu pelas camadas externas da estrela. Quando essa energia chegou ao lado oposto, ela se concentrou em um ponto, se comprimiu e aqueceu o núcleo, o que resultou em uma segunda detonação, chamada pelos astrônomos de supernova termonuclear. Com sua vizinha destruída, a outra anã branca foi lançada para fora do sistema em alta velocidade.
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A equipe traçou os 17 minutos após a explosão, mostrando como esse cenário cria uma estrela restante que viaja a mais de 2 mil km/s e tem um perfil inchado e luminoso, como observado nos dados da espaçonave Gaia. Segundo a pesquisa, essa detonação é relativamente fraca, por isso os detritos se dispersam rapidamente e deixam poucos vestígios, o que também coincide com as informações captadas pela missão.
O novo estudo contrasta com a teoria predominante, chamada de cenário D6 (abreviação de “Detonação Dupla Degenerada Dinamicamente Acionada” em inglês). Nesse caso, uma anã branca massiva detona após uma transferência mínima de matéria, o que deixa a companheira intacta. Porém, esse modelo tem dificuldade em conciliar a velocidade extrema da estrela restante com sua aparência inchada.
O modelo inédito criado pela equipe, ao contrário, mostra que mesmo uma supernova de massa relativamente baixa pode produzir um remanescente em movimento rápido. Como essa explosão é fraca, seus detritos desaparecem rapidamente, deixando a anã branca ejetada parecendo uma viajante solitária.
A descoberta também dá novas pistas sobre as supernovas do tipo Ia, brilhantes explosões cósmicas que servem de padrão para medir distâncias no espaço e que produzem elementos essenciais à vida.
Os pesquisadores acreditam que o caso do estudo não é o único cenário de origem das anãs brancas hipervelozes. Para eles, há um “zoológico” diversificado de interações e explosões estelares capazes de desencadear esse fenômeno.
A equipe espera que novas tecnologias, como o Observatório Vera C. Rubin, possam ajudar a testar as teorias. Com esses equipamentos, astrônomos poderão captar a fusão e a detonação de anãs brancas em tempo real, o que dará novas informações sobre como ocorre o processo que dispara esses astros aquecidos e inchados para a imensidão do Universo.