Os cientistas, pela primeira vez, usaram o IXPE (Imaging X-ray Polarization Explorer) da NASA para procurar uma estrela anã branca. A capacidade da missão de medir a polarização dos raios X permitiu aos astrónomos examinar de perto o EX Hydrae, um tipo de sistema conhecido como pólo intermédio. Estas observações forneceram novos insights sobre a estrutura física e o comportamento de poderosos sistemas estelares binários.
Durante 2024, o IXPE passou quase uma semana inteira observando EX Hydrae. Este sistema de anãs brancas está localizado a cerca de 200 anos-luz da Terra, na constelação de Hidra. Os resultados do estudo foram publicados no Astrophysical Journal. Pesquisadores do Instituto de Tecnologia de Massachusetts em Cambridge lideraram o trabalho, com colaboradores adicionais da Universidade de Iowa, da East Tennessee State University, da Lees University e da Embry Riddle Aeronautical University.
O que torna uma anã branca única?
Uma anã branca forma-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 muito compacto que agrupa aproximadamente a massa do Sol num corpo aproximadamente do tamanho da Terra.
Alimentado pelo crescimento de um sistema binário
EX Hydrae existe em um sistema binário ao lado de uma estrela normal da sequência principal. O gás da estrela companheira continua a fluir em direção à anã branca. A forma como este material é recolhido, conhecido como acreção, e onde eventualmente aterra 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 direcionar todo o material que chega ao pólo magnético da estrela. No entanto, o sistema acumula rapidamente material num disco de acreção, colocando-o numa categoria chamada “polar intermédio”.
Temperaturas extremas e emissão de raios X
No sistema polar intermediário, o gás forma um disco de acreção giratório ao mesmo tempo que é puxado em direção aos pólos magnéticos da anã branca. À medida que este material é acelerado para dentro, ele é aquecido a vários milhões de graus Fahrenheit. O material que sai colide com outro material ligado à anã branca, criando altas colunas de gás quente que emitem raios X intensos, tornando sistemas como o EX Hydrae alvos ideais para IXPE.
“A capacidade única de polarimetria do NASA IXPE permite-nos medir a altura da coluna ascendente desde a estrela anã branca até uma altura de cerca de 3.200 quilómetros – sem tantas suposições como nos cálculos anteriores,” disse Sean Gunderson, cientista do MIT e autor principal do artigo. “Os raios X que vimos estão provavelmente espalhados pela superfície da anã branca. Estas características são muito mais pequenas do que podemos esperar obter imagens diretas e mostram claramente o poder da polarimetria para ‘ver’ estas fontes em detalhes nunca antes possíveis.”
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 em todo o Universo.
Mais sobre a missão IXPE
A missão IXPE continua a fornecer dados sem precedentes que apoiam grandes descobertas sobre objetos extremos em todo o universo. É um esforço colaborativo entre a NASA e a Agência Espacial Italiana, envolvendo parceiros científicos de 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. de Falls Church, Virgínia, em parceria com o Laboratório de Física Atmosférica e Espacial da Universidade do Colorado em Boulder.
