Astrônomos descobrem a menor estrela já observada

Redação do Site Inovação Tecnológica - 20/02/2024

A estrela maior à esquerda representa a estrela subanã quente, e a menor à direita representa a estrela anã branca.
[Imagem: Jingchuan Yu/Beijing Planetarium]

Menor estrela conhecida

Astrônomos chineses descobriram a menor estrela que se conhece.

Ela está em um sistema binário muito compacto, catalogado como TMTS J0526, com um período orbital ultracurto de apenas 20,5 minutos, localizado a cerca de 2.760 anos-luz da Terra.

O binário é formado por uma estrela anã branca de carbono-oxigênio, com uma massa de cerca de 0,74 massa solar, associada a uma estrela ainda menor, com uma massa de cerca de 0,33 massa solar - Jie Lin e seus colegas da Universidade Tsinghua a descreveram como uma "subanã quente".

Esta subanã tem um raio apenas sete vezes maior que o raio da Terra, representando a estrela com o menor volume conhecido.

Com um período orbital tão pequeno, este binário está prestes a se tornar uma fonte de ondas gravitacionais, que deverão ser emitidas quando as duas estrelas finalmente se fundirem. Essa é uma informação importante para os futuros observatórios espaciais, como LISA, TianQin e Taiji, que poderão fazer observações sem precedentes no campo da astronomia de ondas gravitacionais.

A descoberta valida hipóteses teóricas sobre a possibilidade de formação de uma estrela subanã quente muito pequena a partir da mesma fonte de material - os astrônomos chamam essa fonte de "segundo canal de ejeção do envelope comum". As teorias afirmam que esse segundo canal pode formar estrelas na faixa de 0,32 a 0,36 massa solar, o que torna esta subanã recém-descoberta, com 0,33 massa solar, não apenas a menor já observada, como também uma das menores possíveis.

Fusão de hélio

A distribuição de massa dessas estrelas, que são formadas pela ignição de um núcleo de hélio não degenerado, contrasta fortemente com as bem conhecidas estrelas subanãs quentes (com cerca de 0,45 massa solar) que surgem da ignição de hélio em um núcleo degenerado.

Quando o estoque de hidrogênio de uma estrela não é mais suficiente para suportar a fusão nuclear, a energia da estrela passa a vir da fusão de hélio, que forma elementos mais pesados, como oxigênio e carbono. Estrelas maiores passam por esse processo sem degenerar o núcleo. Já as menores, por volta de 0,5 massa solar, não têm uma temperatura suficiente no núcleo para a ignição do hélio. Mas pode ocorrer um processo chamado flash de hélio, como parece ter ocorrido neste caso.

Os modelos teóricos sugerem que tais sistemas (subanã quente + anã branca) podem evoluir para binários extremamente compactos com períodos orbitais ultracurtos (tão curtos quanto 20 minutos) devido à radiação das ondas gravitacionais. Antes desta descoberta, não havia nenhuma evidência observacional de tais sistemas binários separados com estas propriedades.

A estrela maior e mais brilhante do binário (a estrela visível) sofre uma deformação devido às forças gravitacionais das marés exercidas pela outra companheira mais compacta e mais fraca (não visível).

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