David Buckley, um astrônomo da África do Sul, disse à RIA Novosti sobre a redescoberta da estrela mais incrível da Via Láctea, descoberta por cientistas soviéticos na década de 1970 e que acabou sendo um campo de batalha para duas "anãs espaciais", uma das quais é um único pulsar de anã branca.
“Quando começamos a observar esse objeto e entender o que era, nossos colegas da assessoria de imprensa sugeriram imediatamente que nosso artigo sobre sua descoberta se chamasse Star Wars: Revenge of the Dwarf. Este é um objeto verdadeiramente único que possui todas as características de um pulsar, mas não o é. Muitas pessoas ainda não acreditam que este sistema se parece com o que imaginamos”, disse Buckley, que fez uma apresentação sobre a descoberta deste objeto no Instituto de Astronomia da Academia Russa de Ciências em Moscou.
Episódio 1: A ameaça fantasma
Como enfatizou o astrônomo sul-africano, esta estrela foi originalmente descoberta não por sua equipe científica, mas por astrônomos soviéticos. Em 1971, eles descobriram uma estrela cintilante incomum na constelação de Escorpião e publicaram uma descrição dela na revista Astronomical Circular.
Cientistas soviéticos rastrearam as flutuações no brilho da estrela e consideraram que era uma das estrelas variáveis bastante comuns do tipo Delta Shield, cujo brilho muda a cada poucas horas devido à expansão e contração das camadas superficiais.
40 anos depois, diz Buckley, essa estrela comum de repente se tornou um dos objetos mais incomuns, interessantes e únicos da Via Láctea, graças a duas circunstâncias virtualmente aleatórias.
Primeiro, a estrela foi notada por astrônomos amadores, que notaram pulsações periódicas incomuns em sua radiação que seus predecessores soviéticos não viram, e então o próprio Buckley começou a segui-la, verificando os instrumentos de um dos radiotelescópios sul-africanos recentemente construídos.
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“A descoberta das propriedades extraordinárias desta estrela foi um produto da coincidência. A aleatoriedade e a intuição desempenham um papel fundamental na astronomia, são uma das principais formas de descobrir algo realmente interessante. Como regra, quando as pessoas escrevem pedidos de subsídios e a construção de telescópios, eles fazem planos muito específicos para o futuro, mas geralmente acontece que as descobertas mais interessantes e significativas são feitas nessas instalações de uma forma completamente aleatória e em uma área completamente diferente”, continua o astrônomo.
De acordo com Buckley, esse papel dos acidentes na ciência está extremamente mal combinado com o fato de que “hoje, no mundo em geral, e na ciência em particular, prosperam pessoas com mentalidade semelhante à dos contadores. Eles decidem em que gastar o dinheiro, quais benefícios podem ser derivados desses gastos e quais resultados experimentais devem ser obtidos. Eles precisam de um resultado garantido, mas a ciência funciona de uma maneira completamente diferente - os cientistas são como os marinheiros que vão ao oceano inexplorado em busca de novas terras e continentes”.
Estudando o "oceano espacial" há dois anos, Buckley e seus colegas britânicos, Tom Marsh e Boris Gaensicke, descobriram que o AR de Escorpião representa a "nova terra espacial" que eles estavam tentando encontrar.
Como Buckley notou, as primeiras observações das labaredas e escurecimento da estrela mostraram que, na verdade, seu brilho não muda a cada três horas e meia, como as medições dos cientistas soviéticos mostraram, mas também a cada dois minutos. Ao mesmo tempo, o brilho aumentava periodicamente para valores impossivelmente altos em todas as faixas, começando com ondas de rádio e terminando com luz ultravioleta.
Este comportamento inexplicável da estrela, lembra o cientista, atraiu a atenção de muitos outros astrônomos, e Buckley e seus associados tiveram a oportunidade de observar AR Scorpio usando o Hubble, o telescópio de raios X Swift, o observatório terrestre VLT, o observatório de rádio ATCA na Austrália e uma série de outros instrumentos astronômicos poderosos …
Episódio 3: vingança do anão
Essas observações ajudaram os cientistas a decifrar um espectro incomum de chamas e a entender que a estrela variável "soviética" na verdade consiste em duas metades: uma anã branca e uma anã vermelha, cuja interação exótica deu origem às chamas. Além disso, como se descobriu mais tarde, não uma, mas duas séries de chamas de natureza diferente.
Como esse sistema binário surgiu, diz Buckley, ainda é um mistério para os astrônomos. É constituída por uma anã branca, cuja massa é cerca de três vezes menor que a massa do Sol, e uma grande anã vermelha, ligeiramente menor que o Sol. A anã vermelha, apesar de ser a principal fonte das erupções notadas por astrônomos amadores, é uma estrela bastante comum, ao contrário da anã branca, que possui propriedades únicas.
Em geral, a "anã vingativa", como Buckley chamou esse objeto, se comporta mais como pulsares (estrelas de nêutrons em rotação) do que outras anãs brancas, que são os núcleos de estrelas queimadas. Em particular, ele gira incrivelmente rápido, completando uma revolução em seu eixo em 117 segundos, e tem um poderoso campo magnético, cuja força é cerca de 1,5 bilhão de vezes mais forte do que a do "escudo magnético" da Terra.
Este campo magnético, de acordo com Buckley e seus colegas, gera periodicamente feixes de ondas de rádio e partículas carregadas e os emite dos pólos magnéticos da anã branca para o espaço sideral. O eixo de rotação desta estrela, por uma feliz coincidência, às vezes acaba sendo direcionado para seu "irmão mais velho".
Como resultado, a cada dois minutos - o tempo de giro da anã branca - a anã vermelha momentaneamente cai sob o "bombardeio" da anã branca, participando de uma espécie de "guerra nas estrelas".
Os voleios das anãs brancas são absorvidos por elétrons na atmosfera da anã vermelha, fazendo com que eles acelerem a velocidades próximas à da luz e então emitem essa energia na forma de luz, calor, ondas de rádio e outras formas de radiação eletromagnética. Devido a isso, o brilho do AR Scorpio atinge valores impossivelmente altos para estrelas de massa semelhante, excedendo os níveis permitidos em cerca de uma ordem de magnitude.
“Agora estamos mais interessados em saber se existem outros objetos desse tipo no Universo. Estamos agora discutindo como podemos procurar por esses 'pulsares brancos' e estamos analisando os arquivos de observações anteriores de estrelas variáveis na esperança de encontrar outros exemplos de tal comportamento de anãs brancas”, continua Buckley.
Nem todos os astrônomos concordam com essa explicação. Dmitry Bisikalo, diretor do Instituto de Astronomia da Academia Russa de Ciências, explicou à RIA Novosti que há outras explicações para como essas chamas nascem, que não exigem "bombardeio" constante da estrela com feixes de ondas de rádio de uma anã branca ou a interação de seu campo magnético com a matéria de uma anã vermelha. Outros cientistas, disse ele, geralmente duvidam que esse sistema exista na forma em que Buckley e seus associados o imaginam.
Polígono espacial
No entanto, astrônomos britânicos e sul-africanos, como o próprio Buckley explicou, continuam a observar o AR de Escorpião e recentemente receberam novos dados que ajudarão os astrofísicos a entender como esse sistema surgiu. Muitos outros cientistas que concordam com os cálculos de Buckley, por sua vez, acreditam que ele pode servir como um campo de teste exclusivo para uma variedade de teorias cosmológicas e astrofísicas.
“O AR de Escorpião emite um grande número de elétrons que se movem na velocidade da luz, e observar suas interações com nuvens de hidrogênio próximas a esta estrela pode nos ajudar a testar algumas teorias que descrevem efeitos relativísticos. Além disso, meus colegas teóricos me garantem que essa estrela pode ser uma fonte interessante de ondas gravitacionais e que vai nos ajudar a verificar se o fóton tem massa”, explica o cientista.
Além disso, os cientistas ainda não sabem como surgiu esse sistema - segundo Buckley, para sua existência na forma atual, é necessário que a anã branca de alguma forma gire à velocidade que tem hoje. Isso, em princípio, seria possível se ele "roubasse" matéria da anã vermelha, mas os astrônomos não registraram nenhum traço disso. Portanto, a história do desenvolvimento dessas "guerras nas estrelas", bem como como essas estrelas podem afetar a aparência da Galáxia, permanece um mistério para os cientistas.
Por outro lado, o astrônomo sul-africano tem certeza de que tais objetos não podem servir de fonte de misteriosas e rápidas labaredas de rádio, uma espécie de "sinais alienígenas", cuja natureza os cientistas vêm adivinhando há quase dez anos.
Segundo ele, o mais novo radiotelescópio MeerKAT, agora em construção na África do Sul com a participação de Buckley, começará a estudá-los no próximo ano em conjunto com a rede russa de telescópios MASTER, que buscará vestígios desses flares no alcance visível. Eles, como o astrônomo conclui, têm uma origem ainda mais misteriosa do que os pulsares das anãs brancas, e suas observações, espera o cientista, ajudarão a preencher outra lacuna no "mapa dos oceanos" cósmico.
