E se uma estrela, em vez de engolir o vizinho de uma só vez, preferisse comê-lo aos poucos, durante bilhões de anos? Astrônomos acabam de flagrar, a cerca de 300 anos-luz da Terra, uma estrela consumindo aos poucos o vizinho, em um processo que pode durar bilhões de anos.
Uma equipe internacional liderada pelo Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) identificou um sistema em que uma pequena estrela arranca material de uma anã marrom de forma lenta e contínua. Anãs marrons são objetos massivos demais para serem planetas, mas pequenos demais para sustentar a fusão de hidrogênio que alimenta as estrelas comuns.
O estudo, publicado em 5 de outubro na revista Nature Astronomy, descreve o sistema ZTF J0440+2325, localizado na Via Láctea. É o primeiro exemplo observado de uma estrela de baixa massa sugando de maneira estável o material de outro objeto de baixa massa.
A transferência é tão lenta que, segundo os pesquisadores, pode durar centenas de milhares de anos, talvez até bilhões.
Nem órbita pacífica, nem engolida fatal
A maioria dos planetas, incluindo a Terra, gira em torno de suas estrelas em órbitas relativamente estáveis. Esse equilíbrio, porém, pode terminar de forma violenta: se um planeta se aproxima demais, a gravidade da estrela pode arrastá-lo para dentro até engoli-lo.
Os cientistas já conheciam muitos sistemas estáveis e um pequeno número de estrelas flagradas devorando rapidamente seus companheiros. O ZTF J0440+2325 ocupa um meio-termo inédito entre esses dois extremos.
“Quando pensamos em estrelas interagindo com planetas ou anãs marrons, a imagem é sempre a de que a estrela acaba engolindo o outro objeto”, afirma Kevin Burdge, professor assistente de física do MIT. “É isso que vai acontecer com a Terra quando o Sol se tornar uma gigante vermelha. Mas aqui encontramos uma alternativa: em vez de engolir o objeto, a estrela pode comê-lo gradualmente, por bilhões de anos.”
Além do MIT, o trabalho reuniu pesquisadores do Caltech, da Universidade do Havaí, do Instituto de Astrofísica de Canarias, da Universidad de La Laguna e do Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian.
Um sinal triangular que intrigou astrônomos por anos
A primeira pista veio do Zwicky Transient Facility (ZTF), um levantamento que usa um telescópio no Observatório Palomar, na Califórnia. Ele fotografa repetidamente grandes áreas do céu em busca de objetos cujo brilho muda com o tempo, como supernovas, explosões de raios gama e colisões entre estrelas de nêutrons.
Há alguns anos, ao analisar esses dados, Burdge notou algo estranho em uma curva de luz, o gráfico que registra as variações de brilho de um objeto. Em vez de uma subida e uma descida suaves, o sinal desenhava repetidamente algo parecido com um triângulo.
“Lembro de olhar para isso pela primeira vez e pensar: estrelas não produzem formas de onda triangulares como essa”, recorda o pesquisador.
A primeira suspeita foi uma “viúva-negra binária”, sistema em que uma estrela de nêutrons gira rapidamente enquanto arranca material de uma companheira muito menor. Nesses casos, a enorme diferença de massa faz a companheira se mover em alta velocidade, deixando uma marca característica na luz. O sinal misterioso, porém, não mostrava esse vaivém.
A equipe passou então a considerar que os dois objetos tivessem massas pequenas, o que permitiria uma órbita mais suave. Faltavam provas. “E esse triângulo estranho simplesmente ficou parado por anos”, conta Burdge.
Uma volta completa a cada 87 minutos
Burdge e Aaron Householder, doutorando do Departamento de Ciências da Terra, Atmosféricas e Planetárias do MIT, retomaram o caso. Eles localizaram a fonte do sinal e apontaram vários telescópios para o sistema. A medida decisiva foi a oscilação provocada pela atração gravitacional mútua entre os dois objetos, bem menor que a esperada em uma viúva-negra.
“Quando medimos essa oscilação, vimos que não se tratava de uma viúva-negra. Era uma estrela de baixa massa orbitada por uma anã marrom. A amplitude da oscilação era pequena demais para ser qualquer outra coisa”, explica Householder.
A estrela central tem cerca de 85 vezes a massa de Júpiter, enquanto a anã marrom tem aproximadamente 25. Para comparação, o Sol é mais de mil vezes mais massivo que Júpiter.
A anã marrom completa uma volta ao redor da estrela em apenas 87 minutos. A órbita inteira é tão pequena que caberia dentro do diâmetro do Sol.
Tamanha proximidade levou os cientistas a suspeitar de acreção, processo em que um objeto puxa gás ou outro material de seu vizinho, bem conhecido em sistemas com buracos negros e estrelas de nêutrons. Na concepção artística divulgada pelo MIT, a anã marrom transborda sobre a companheira, e o fluxo de matéria atinge a superfície da anã vermelha, aquecendo uma grande mancha quente no ponto de impacto.
O achado mostra que, nas condições certas, uma pequena estrela pode extrair matéria de uma anã marrom próxima sem destruí-la de imediato. Neste sistema, o banquete pode se estender por bilhões de anos.
