Pela primeira vez, os cientistas usaram o IXPE (Imaging X-ray Polarization Explorer) da NASA para estudar uma estrela anã branca. A capacidade da missão de medir a polarização dos raios X permite aos astrónomos examinar minuciosamente o EX Hydrae, um sistema conhecido como pólo intermédio. Estas observações fornecem novos insights sobre a estrutura física e o comportamento de poderosos sistemas estelares binários.
O IXPE passou quase uma semana inteira observando EX Hydrae durante 2024. Este sistema estelar anã branca está localizado na constelação de Hydra, a cerca de 200 anos-luz da Terra. As descobertas foram publicadas no The Astrophysical Journal. O trabalho foi liderado por pesquisadores do Instituto de Tecnologia de Massachusetts em Cambridge e incluiu outros colaboradores da Universidade de Iowa, da East Tennessee State University, da Universidade de Liège e da Embry-Riddle Aeronautical University.
O que torna as anãs brancas únicas
As anãs brancas formam-se quando uma estrela esgota o combustível de hidrogénio necessário para a fusão nuclear no seu núcleo, mas não tem a massa necessária para explodir como uma supernova com colapso do núcleo. O que resta é um objeto extremamente compacto, comprimindo a massa do Sol em um objeto do mesmo tamanho da Terra.
Sistema estelar binário impulsionado por acreção
EX Hydrae existem em sistemas estelares binários ao lado de estrelas normais da sequência principal. O gás da estrela companheira continua a fluir em direção à anã branca. A forma como este material se acumula (chamado de acreção) e onde vai parar na anã branca depende em grande parte da força do campo magnético da anã branca.
Na EX Hydrae, o campo magnético não é forte o suficiente para guiar todo o material que chega em direção aos pólos magnéticos da estrela. Mesmo assim, o sistema acumulou rapidamente material dentro do disco de acreção, colocando-o na categoria “interpolar”.
Temperaturas extremas e emissões de raios X
Em sistemas polares intermediários, o gás forma um disco de acreção rotativo que também é atraído pelos pólos magnéticos da anã branca. À medida que este material acelera para dentro, aquece até dezenas de milhões de graus Fahrenheit. O material que chega colide com outro material ligado à anã branca, formando altas colunas de gás quente que emitem raios X intensos, tornando sistemas como o EX Hydrae alvos ideais para IXPE.
“As capacidades únicas de medição de polarização da NASA IXPE permitem-nos medir a altura da coluna de acreção da anã branca, que tem quase 3.200 quilómetros de altura, sem exigir tantas suposições como os cálculos anteriores”, disse Sean Gunderson, cientista do MIT e autor principal do artigo. “Os raios X que observámos são provavelmente dispersos a partir da própria superfície da anã branca. Estas características são muito mais pequenas do que esperávamos visualizar diretamente e demonstram claramente a capacidade das medições de polarização para ‘ver’ estas fontes em detalhe, o que não era possível antes.”
Espera-se que as medições de polarização coletadas pelo IXPE do EX Hydrae ajudem os cientistas a compreender melhor outros sistemas estelares binários de alta energia no universo.
Mais informações sobre a missão do IXPE
A missão IXPE continua a fornecer dados sem precedentes que apoiam grandes descobertas sobre objetos extremos em todo o universo. É o resultado de uma colaboração entre a NASA e a Agência Espacial Italiana, envolvendo parceiros científicos em 12 países. A missão é liderada pelo Marshall Space Flight Center da NASA em Huntsville, Alabama. As operações da espaçonave são gerenciadas pela BAE Systems, Inc., Falls Church, Virgínia, em colaboração com o Laboratório de Física Atmosférica e Espacial da Universidade do Colorado em Boulder.
