Pesquisadores do Brasil e Alemanha identificam anã branca com atmosfera dominada pelo oxigênio

Descoberta da primeira anã branca com atmosfera composta dominantemente por oxigênio se revela um importante objeto de estudos sobre evolução estelar

As anãs brancas são o estágio final da evolução da maioria das estrelas

Pesquisadores da UFRGS e da Universidade de Kiel, na Alemanha, identificaram, pela primeira vez, uma anã branca com atmosfera dominantemente composta por oxigênio. O surpreendente, segundo o estudo publicado na revista Science nesta sexta-feira, 1º de abril, é que, diferentemente das anãs brancas conhecidas até então, que possuem atmosferas dominadas por hidrogênio e hélio, a nova estrela não possui traços de nenhum dos dois elementos. Participaram da pesquisa, o professor da UFRGS Kepler Oliveira, o professor da Universidade de Kiel, na Alemanha, Detlev Koester e o bolsista de iniciação científica Gustavo Ourique. A descoberta foi feita no meio do ano passado, quando os pesquisadores analisavam os 4,5 milhões de espectros do Sloan Digital Sky Survey, procurando por novas anãs brancas.

Estágio final da evolução de todas as estrelas que nascem com menos de 8 a 11 massas solares, dependendo de suas composições iniciais, as anãs brancas possuem brilho tênue, porte pequeno e uma densidade extremamente alta. Essa é a última etapa da vida da maioria das estrelas.

Cerca de 80% das anãs brancas possuem atmosferas dominadas por hidrogênio, e o restante tem o hélio como principal componente. Isso acontece porque, por sedimentação, os elementos mais leves vão para as camadas mais altas. A atmosfera da nova estrela descoberta, entretanto, é dominada por oxigênio e apresenta traços de neônio e magnésio, o que indica que não pode haver hidrogênio, hélio ou carbono em sua composição – todos mais leves que o oxigênio.

De acordo com o Kepler Oliveira, a estrela, de massa muito abaixo da solar, desafia os modelos de evolução estelar existentes, que não preveem um objeto como o observado. É esperado que a mistura de oxigênio, neônio e magnésio seja encontrada em um pequeno número de estrelas, através da queima nuclear de carbono. No entanto, as anãs brancas formadas por este processo costumam ser muito mais pesadas.

Professor Kepler enfatizou:

Se nem o núcleo deveria ser de oxigênio para massas menores que uma massa solar, muito menos a atmosfera.

Uma das possíveis explicações para a formação da anã branca com essa composição é a origem pela fusão de duas estrelas – em um sistema binário, em que suas atmosferas interagiram e, ao final, perderam massa. A descoberta se revela um importante objeto de estudos sobre o caminho evolutivo das estrelas e, segundo a análise do pesquisador da Universidade de Warwick Boris Gänsicke, pode conter uma ligação com alguns dos tipos de supernovas descobertas ao longo da última década.

Kepler Oliveira afirmou:

Precisamos calcular modelos que resultem em uma estrela de baixa massa e com envelope de oxigênio, o que nenhum modelo atual prevê.

Fontes

Phys.org: White dwarf with almost pure oxygen atmosphere discovered

UFRGS: Pesquisadores identificam anã branca com atmosfera de oxigênio

Artigo científico

Oliveira, K. S.; Koester, D.; Ourique, G. A white dwarf with an oxygen atmosphere. Science, v. 352, p. 67-69, 2016

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