Zocerpos: Estrela de duas faces tem um lado de hidrogênio e outro lado de hélio

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Redação do Site Inovação Tecnológica - 20/07/2023

Estrela de duas faces tem um lado de hidrogênio e outro lado de hélio

Concepção artística da anã branca de duas faces, apelidada de Janus - o lado de hidrogênio parece mais brilhante.
[Imagem: K. Miller-Caltech/IPAC]

Estrela Janus

Astrônomos encontraram uma estrela com "duas faces", onde cada lado tem uma composição química diferente.

Um lado da anã branca é composto de hidrogênio, enquanto o outro é composto de hélio. Por isso ela está sendo chamada de "estrela Janus", em homenagem ao deus romano das transições e mudanças, que possuía duas faces.

"A superfície da anã branca muda completamente de um lado para o outro," contou Ilaria Caiazzo, do Instituto de Tecnologia da Califórnia. "Quando eu mostrei as observações para as pessoas, elas ficam maravilhadas."

Localizada a 1.300 anos-luz da Terra, a estranha estrela gira sobre seu próprio eixo a cada 15 minutos.

As anãs brancas são restos escaldantes de estrelas que já foram como o nosso Sol. À medida que as estrelas envelhecem, elas se transformam em gigantes vermelhas; eventualmente, o material fofo externo é ejetado para o espaço e seus núcleos se contraem, formando anãs brancas densas e quentes. Nosso Sol evoluirá para uma anã branca em cerca de 5 bilhões de anos.

Hélio e hidrogênio

Já se sabia que a superfície de algumas anãs brancas fazem uma transição de hélio para hidrogênio, e de volta para hélio novamente, mas nunca havia sido feita uma observação desse processo ocorrendo. Não existem ainda boas explicações para essa transição.

"Campos magnéticos em torno de corpos cósmicos tendem a ser assimétricos, ou mais fortes de um lado," sugere Caiazzo. "Campos magnéticos podem impedir a mistura de materiais. Portanto, se o campo magnético [desta estrela] for mais forte de um lado, esse lado terá menos mistura e, portanto, mais hidrogênio." Mas seria necessário explicar o porquê de tal assimetria magnética.

Outra hipótese para explicar as duas faces também depende de campos magnéticos. Neste cenário, acredita-se que os campos alterem a pressão e a densidade dos gases atmosféricos. Pressões mais baixas na atmosfera poderiam permitir a formação de um "oceano" de hidrogênio onde os campos magnéticos são mais fortes.

Para tentar resolver o mistério, a equipe espera encontrar mais anãs brancas semelhantes à Janus, bem como obter dados detalhados desse primeiro espécime do seu tipo, para tentar desvendar sua dinâmica interna.

Bibliografia:

Artigo: A rotating white dwarf shows different compositions on its opposite faces
Autores: Ilaria Caiazzo, Kevin B. Burdge, Pier-Emmanuel Tremblay, James Fuller, Lilia Ferrario, Boris T. Gänsicke, J. J. Hermes, Jeremy Heyl, Adela Kawka, S. R. Kulkarni, Thomas R. Marsh, Przemek Mróz, Thomas A. Prince, Harvey B. Richer, Antonio C. Rodriguez, Jan van Roestel, Zachary P. Vanderbosch, Stéphane Vennes, Dayal Wickramasinghe, Vikram S. Dhillon, Stuart P. Littlefair, James Munday, Ingrid Pelisoli, Daniel Perley, Eric C. Bellm, Elmé Breedt, Alex J. Brown, Richard Dekany, Andrew Drake, Martin J. Dyer, Matthew J. Graham, Matthew J. Green, Russ R. Laher, Paul Kerry, Steven G. Parsons, Reed L. Riddle, Ben Rusholme, Dave I. Sahman
Revista: Nature
DOI: 10.1038/s41586-023-06171-9