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mar 10

HM Cancri: par binário de anãs brancas giram na velocidade mais rápida já medida

Sistema HM Cancri: par binário de anãs brancas emissor de raios-X tem o menor período de rotação já medido - 5,4 minutos. A distância entre as anãs brancas é tão pequena (menos de ¼ da distância da Terra à Lua) que elas trocam matéria entre si.

Sistema HM Cancri: par binário de anãs brancas emissor de raios-X tem o menor período de rotação já medido – 5,4 minutos. A distância entre as anãs brancas é tão pequena (menos de ¼ da distância da Terra à Lua) que elas trocam matéria entre si.

 

Uma equipe multinacional de astrônomos demonstrou que o par de objetos estelares do sistema binário HM Cancri, orbitam o seu centro de massa em somente 5,4 minutos. Isto torna o sistema HM Cancri o par binário com o período orbital mais curto conhecido. Também se trata da menor dupla já detectada. O sistema binário tem só 8 vezes o diâmetro da Terra, o que é equivalente a não mais do que ¼ da distância da Terra à Lua.

Par de anãs-brancas em balé cósmico

O sistema binário consiste de duas anãs brancas. As anãs brancas são as cinzas queimadas remanescentes de estrelas similares ao nosso Sol têm uma composição  altamente compactada de hélio, carbono e oxigênio. As duas anãs brancas em HM Cancri estão tão próximas uma da outra que material de uma estrela é transportado para a outra. HM Cancri foi descoberto em 1999 como uma fonte de raios-X e com o tal período de 5,4 minutos. Contudo, durante muito tempo não se sabia se o período de 5,4 minutos realmente indicava o período orbital real do sistema. Era tão curto que os astrônomos estavam hesitantes em aceitar esta possibilidade sem mais evidências concretas.

A equipe de astrônomos, liderada pelo Dr. Gijs Roelofs do Centro para Astrofísica Harvard-Smithsonian, usou um dos maiores telescópios do mundo, o sistema Keck no Hawaii, para provar que o período de 5,4 minutos era realmente o período do par binário em rotação em torno de seu centro de massa. Isto foi feito através da detecção das variações na velocidade observadas nas linhas espectrais da luz de HM Cancri. Estas variações na velocidade são induzidas pelo efeito Doppler, provocado pelo movimento orbital das duas anãs brancas em órbita uma da outra. O efeito Doppler faz com que as linhas do espectro eletromagnético periodicamente oscilem desde o azul para o vermelho e vice-versa.

http://chandra.harvard.edu/photo/2005/j0806/

Ilustração mostra o balé da morte de duas anãs-brancas. Os objetos espiralam em queda em torno de seu centro de massa em consequência da Teoria da Relatividade Geral de Einstein que prevê que o sistema binário irá perder sua energia orbital ao gerar ondas gravitacionais. Clique na imagem para ver animação em quicktime. Crédito: NASA/Chandra

As observações de HM Cancri foram um desafio devido ao período extremamente curto e ao fraco brilho deste sistema. Situado a uma distância de aproximadamente 16.000 anos-luz da Terra, o par binário tem um brilho não maior do que um milionésimo das estrelas mais tênues visíveis a olho nu. Para ver animações sobre o fenômeno acima em quicktime, clique aqui.

Fonte de Raios-X

“Este sistema é interessante sob muitos aspectos: tem um período extremamente curto, a massa oscila de uma estrela e colide no equador da outra, onde liberta mais do que o inteiro poder total do nosso Sol em raios-X. Este sistema deve ser também um poderoso emitente de ondas gravitacionais, que um dia poderão ser detectadas a partir deste tipo de sistema binário”, afirmou o professor Tom March da Universidade de Warwick e um dos membros da equipe.

Danny Steeghs, doutor da mesma universidade e também pertencente ao grupo de cientistas desta descoberta, afirmou: “Há uns anos atrás propusemos que HM Cancri era realmente um binário de contato, que consistia em duas anãs brancas e que o período de 5,4 minutos era o período orbital. É muito gratificante ver este modelo confirmado pelas nossas observações, especialmente uma vez que as nossas primeiras tentativas foram prejudicadas pelo mau tempo.”

O artigo que descreve as observações de HM Cancri foi publicado na edição de 10 de Março do Astrophysical Journal Letters, entitulado “SPECTROSCOPIC EVIDENCE FOR A 5.4 MINUTE ORBITAL PERIOD IN HM CANCRI

“Este tipo de observações está no limite do que é atualmente possível. Não só precisamos dos maiores telescópios do mundo, mas também têm que estar equipados com os melhores instrumentos disponíveis,” explica o professor Paul Groot da Universidade Radboud em Nijmegen, nos Países Baixos.

Ondas gravitacionais?

“O binário HM Cancri representa um grande desafio para o nosso conhecimento da evolução estelar e binária,” acrescentou o Dr. Gijs Nelemans da mesma universidade. “Nós sabemos que o sistema originou-se a partir de duas estrelas convencionais que de algum modo espiralou e formou o par binário, provavelmente em episódios mais antigos de transferências de massa, mas a física deste processo ainda é pouco conhecida. O sistema é também consiste em uma grande oportunidade para a verificação da teoria da relatividade geral. Deve ser um dos maiores emissores de ondas gravitacionais. Nós esperamos detectar Estas distorções do espaço-tempo diretamente com o futuro satélite LISA. Provavelmente, HM Cancri será um sistema alvo desta missão.”

Fontes

Physorg.com: Most extreme white dwarf binary system found with orbit of just 5 minutes

ArXiv.org: Most extreme white dwarf binary system found with orbit of just 5 minutes

Astrophysical Journal: SPECTROSCOPIC EVIDENCE FOR A 5.4 MINUTE ORBITAL PERIOD IN HM CANCRI

Universidade de Warwick: Most extreme white dwarf binary system found with orbit of just 5 minutes

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2 menções

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