Estrela binária única exibe variações de brilho em intervalos de décadas

Astrónomos que estudam o sistema binário único de estrelas AR Scorpii descobriram que o seu brilho mudou na última década. A nova descoberta dá apoio a uma teoria que pretende explicar como a estrela binária invulgar emite energia. AR Scorpii consiste numa estrela anã branca magnetizada que gira rapidamente e que interage misteriosamente com a sua companheira. Recentemente descobriu-se que o sistema mais que duplicou o brilho numa escala de tempo de minutos e horas, mas a investigação publicada em The Astrophysical Journal Letters descobriu variabilidade em intervalos de décadas.

Investigadores da Universidade de Notre Dame analisaram dados sobre o sistema obtidos pela missão K2 do telescópio espacial Kepler, em 2014, antes de se saber que a estrela era invulgar. Os dados foram então comparados com imagens de arquivo de um levantamento do céu que remontavam a 2004, para procurar mudanças de longo prazo na curva de luz de AR Scorpii. A curva de luz do binário é única, na medida em que exibe um pico de emissão a cada dois minutos, bem como uma grande variação de brilho ao longo do período orbital de aproximadamente 3,5 horas das duas estrelas.

“Um modelo deste sistema prevê variações de longo prazo na forma como as duas estrelas interagem. Não se sabia qual seria a escala de tempo dessas variações – podendo ser de 20 a 200 anos. Ao olhar para os dados de arquivo de K2, fomos capazes de mostrar que, além das variações que ocorrem em intervalos de horas no sistema, há variações que ocorrem ao longo de décadas,” disse Peter Garnavich, professor e chefe de departamento de astrofísica e física cosmológica na Universidade de Notre Dame.

Uma anã branca é o remanescente muito denso de uma estrela como o Sol. Quando uma estrela deste tipo fica sem energia, a gravidade comprime o seu núcleo até atingir o tamanho da Terra, mas com uma massa 300 mil vezes superior. Um pedaço de uma anã branca do tamanho de uma colher de chá pesaria cerca de 15 toneladas. A compressão da estrela pode também amplificar a força do campo magnético e a sua taxa de rotação.

O sistema único tornou-se famoso em 2016, quando investigadores em Inglaterra descobriram que AR Scorpii, considerada uma vulgar estrela solitária, era afinal um binário que varia rapidamente. O sistema é notável já que a anã branca gira sobre o seu eixo a uma velocidade incrivelmente alta, causando flashes de luz a cada dois minutos. A amplitude dos flashes varia ao longo do período orbital de 3,5 horas, algo que nenhum outro sistema binário conhecido de anã branca faz.

“Descobrimos que, há 12 anos, o brilho máximo de AR Scorpii aconteceu um pouco mais tarde que agora na sua órbita,” disse Colin Littlefield, investigador que trabalha com Garnavich. “Isto não resolve o mistério, mas é outra peça do enigma que é AR Scorpii”.

A equipa da Universidade de Notre Dame tem vindo a observar o sistema com o Telescópio Sarah L. Krizmanich do Jordan Hall of Science da universidade, e planeia publicar os resultados num próximo artigo.

Fonte da notícia: Phys.org