Os cientistas usaram o IXPE (Imaging X-ray Polarization Explorer) da NASA pela primeira vez para estudar uma estrela anã branca. A capacidade da missão de medir a polarização dos raios X permitiu aos astrónomos estudar de perto o EX Hydrae, um tipo de sistema conhecido como polar 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 participantes adicionais da Universidade de Iowa, da East Tennessee State University, da Universidade de Liege e da Embry Riddle Aeronautical University.
O que torna uma anã branca única
Uma anã branca é formada quando uma estrela esgota o combustível de hidrogénio necessário para a fusão nuclear no seu núcleo, mas não tem a massa necessária para explodir numa supernova com colapso do núcleo. O que resta é um objeto extremamente compacto que agrupa a massa do Sol num corpo aproximadamente do mesmo tamanho da Terra.
Um sistema binário alimentado por acréscimo
EX Hydrae existe em um sistema binário próximo a uma estrela normal da sequência principal. O gás da estrela companheira flui continuamente para a anã branca. A forma como este material é coletado, conhecido como acreção, e onde ele 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 direcionar todo o material que chega aos pólos magnéticos da estrela. Apesar disso, o sistema acumula rapidamente matéria no disco de acreção, colocando-o em uma categoria chamada “polares intermediários”.
Temperaturas extremas e raios X
Nos sistemas polares intermediários, o gás forma um disco de acreção giratório enquanto é atraído pelos pólos magnéticos da anã branca. À medida que este material é acelerado para dentro, ele aquece até dezenas de milhões de graus Fahrenheit. A matéria em queda colide com outro material associado à anã branca, formando 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 IXPE da NASA permitiu-nos medir a altura da pluma de acreção da estrela anã branca até quase 3.200 quilómetros – sem tantas suposições quanto necessárias em comparação com cálculos anteriores,” disse Shawn Gunderson, cientista do MIT e principal autor do artigo. “Os raios X que observámos estavam muito provavelmente dispersos na própria superfície da anã branca. Estas características são muito mais pequenas do que poderíamos esperar obter diretamente e mostram claramente o poder da polarimetria para ‘ver’ estas fontes com detalhes nunca antes possíveis.”
Espera-se que as medições de polarização recolhidas pelo IXPE do EX Hydrae ajudem os cientistas a compreender melhor outros sistemas estelares binários de alta energia em todo o Universo.
Saiba mais sobre a missão do IXPE
A missão IXPE continua a fornecer dados sem precedentes que confirmam descobertas importantes sobre objetos extremos em todo o espaço. É um esforço conjunto entre a NASA e a Agência Espacial Italiana, envolvendo parceiros científicos de 12 países. A missão é gerenciada pelo Marshall Space Flight Center da NASA em Huntsville, Alabama. As operações da espaçonave são gerenciadas pela BAE Systems, Inc., com sede em Falls Church, Virgínia, em parceria com o Laboratório de Física Atmosférica e Espacial da Universidade do Colorado em Boulder.
