XMM Newton descobriu a ‘pedra de roseta’ das anãs brancas, uma canditada a supernova Ia que está próxima da Terra

Ilustração da anã-branca massiva, seu disco de acresção e sua companheira gigante azul HD 49798. Créditos: imagem da frente: Francesco Mereghetti; imagem de fundo: NASA, ESA and T.M. Brown (STScI)

O telescópio orbital de raios-X XMM-Newton da Agência Espacial Européia, a ESA (European Space Agency), descobriu a ‘Pedra de Roseta Celestial’, a primeira anã branca bem próxima da terra que poderá explodir como uma supernova tipo Ia dentro de alguns milhões de anos. Isto é relativamente pouco tempo na escala de tempo cósmico e embora a anã branca candidata a supernova e sua companheira binária (HD 49798) estejam relativamente afastadas o suficiente para não representarem qualquer perigo para a Terra, estão perto o bastante para que o fenômeno celeste possa ser uma visão espetacular para a civilização humana no futuro. Os cálculos sugerem que terá inicialmente a intensidade da lua cheia e que será tão brilhante que será visto no céu durante o dia a olho nu. Mas não há que preocupar agora, ainda vai demorar algum tempo para acontecer!

Uma anã-branca que vai renascer de suas cinzas…

Os astrônomos têm rastreado este misterioso objeto desde 1997, quando eles descobriram que a anã branca estava emitindo raios-X, nas vizinhanças da estrela azul brilhante HD 49798. Agora, graças à alta sensibilidade do observatório XMM-Newton, o objeto misterioso foi monitorizado ao longo da sua órbita. A observação revelou que trata-se de uma massiva anã branca, o coração morto de uma estrela morta, emitindo raios-X para o espaço.

Sandro Mereghetti, da INAF-IASF em Milão, Itália, e seus colaboradores também descobriram que esta não é uma anã branca comum. Eles mediram a sua massa e descobriram que era superior ao dobro do esperado. As anãs brancas comuns têm cerca de 0,6 massas solares e são objetos do tamanho da Terra, essa, contudo, é mais massiva que o Sol. Paradoxalmente, por ser composta de matéria degenerada, quanto maior a massa da anã branca menor é o seu diâmetro. Assim, esta anã branca tem cerca da metade do diâmetro da Terra, ou seja, metade do tamanho de uma anã branca comum. Com 1,3 massas solares e por causa de seu tamanho diminuto essa anã branca incomum gira uma vez em torno de seu eixo mais rápido que qualquer anã branca conhecida, uma volta a cada 13 segundos.

A determinação da massa é relativamente segura porque os dados rastreados pelo XMM-Newton permitiram aos astrônomos utilizar o método tradicional para avaliar a massa de uma estrela, um método que usa a velha física gravitacional desenvolvida por Isaac Newton no século 17. Muito provavelmente, a anã branca atingiu a sua massa invulgar através do processo de acresção (“roubo”) do gás da sua estrela companheira, a gigante azul HD 49798. Com cerca 1,3 massas solares, a anã branca está agora perto de atingir um nível perigoso de massa, o limite de Chandrasekhar.

Supernova!

Quando uma anã branca atinge uma massa superior cerca de 1,44 massas solares (o limite de Chandrasekhar, o valor de 1,44 M¤ pode variar em função do índice de metalicidade da estrela) torna-se instável e explode como uma supernova e colapsa para formar um objeto ainda mais compacto chamado estrela de nêutrons. A explosão de uma anã branca é a causa das supernovas tipo Ia, eventos luminosos, que são utilizados pelos astrônomos como velas padrão para calibrar as distâncias cósmicas e medir a expansão do Universo. Até agora, os astrônomos não haviam encontrado uma anã branca com processo de acresção em um sistema binário em que a massa pudesse ser determinada com tamanha precisão.

Assim, “Esta é a pedra de Rosetta das anãs brancas em sistemas binários. A nossa determinação precisa das massas dessas duas estrelas foi crucial. Podemos agora estudar com maior profundidade e tentar reconstruir seu passado, para que possamos calcular o seu futuro”, disse Mereghetti.

Podemos então começar a contar aos nossos descendentes este fato, para que prestem atenção ao show espetacular que ocorrerá daqui a alguns milhões de anos.

O artigo, assinado por Mereghetti et al., “An ultra massive fast-spinning white dwarf in a peculiar binary system”, foi publicado na revista Science Vol. 325, N° 5945 (04 de setembro de 2009), páginas 1222-1223.