Mistério de 50 anos da estrela Gamma Cassiopeiae resolvido: astrónomos identificam a fonte da radiação X anómala.

Cientistas confirmam uma nova categoria de sistemas estelares binários Be + anã branca

As estrelas massivas raramente vivem isoladas. Com frequência, formam sistemas binários, nos quais uma estrela pode retirar matéria da outra e alterar o modo como ambas evoluem. Esse tipo de interação é considerado o principal mecanismo por trás da formação das estrelas do tipo Be - estrelas que rodam muito depressa e são rodeadas por discos luminosos. Esses discos são alimentados por ejeções de matéria estelar, e a designação está ligada às intensas linhas de emissão que produzem.

Um dos exemplos mais conhecidos é γ Cassiopeiae, que emite raios X invulgarmente intensos e deixou os astrónomos intrigados durante décadas. Graças ao telescópio XRISM e ao seu instrumento Resolve, os cientistas conseguiram localizar a origem dessa radiação - uma anã branca oculta. Esta descoberta confirmou a existência de uma categoria há muito prevista de sistemas binários, nos quais o comportamento extremo das estrelas é provocado pela sua interação.

γ Cassiopeiae foi a primeira estrela do tipo Be a ser identificada. Em 1976, chamou a atenção dos astrónomos por apresentar radiação X 40 vezes superior ao esperado, plasma com temperatura acima de 100 milhões de graus e variações rápidas. Observações de longa duração revelaram cerca de 20 estrelas semelhantes, que agora são designadas como análogas de γ Cas.

Os dados recolhidos ao longo de 203 dias de observações mostraram que o plasma quente se desloca na direção da anã branca oculta, e não da própria estrela Be. Este foi o primeiro indício direto de que a intensa emissão de raios X provém de uma companheira compacta. As medições de velocidade apontaram para uma anã branca magnética, cujo campo orienta a matéria para os polos, gerando uma radiação extrema.

Esta descoberta confirmou de forma definitiva que γ Cassiopeiae e os seus análogos são sistemas binários do tipo Be + anã branca. Embora estes sistemas tivessem sido previstos há muito tempo, sempre foram difíceis de detetar. De forma notável, incluem sobretudo estrelas massivas do tipo Be, apesar de as teorias terem sugerido um número maior de sistemas com estrelas menos massivas.

"Esta discrepância indica a necessidade de rever os modelos de evolução dos sistemas binários, sobretudo no que diz respeito à eficiência da transferência de massa entre os componentes, o que está de acordo com as conclusões de vários estudos recentes. Resolver este enigma abre novas linhas de investigação para os próximos anos" - afirmou Yaël Nazé, da Universidade de Liège.

Compreender a evolução dos sistemas binários é muito importante para o estudo das ondas gravitacionais, uma vez que os sistemas binários massivos as emitem no fim da sua vida.