Pesquisadores da Universidade de Notre Dame identificaram a primeira hélice magnética eclipsante em um sistema estelar variável cataclísmico, de acordo com a pesquisa a ser publicada no Astrophysical Journal .

O sistema estelar, referido como J0240, é apenas o segundo de seu tipo registrado. Foi identificada em 2020 como uma variável cataclísmica incomum - um sistema binário que consiste em uma estrela anã branca e uma estrela vermelha doadora em massa. Normalmente, a estrela anã branca compacta coleta o gás doado e cresce em massa. Em J0240, Contudo, o giro rápido, a anã branca magnética rejeita o gás do doador e o impulsiona para fora do sistema binário.

"É necessário um anão girando rapidamente com um forte campo magnético para criar uma hélice, "disse Peter Garnavich, professor de astrofísica e cosmologia física e catedrático do Departamento de Física de Notre Dame, e autor principal do estudo que apresentou evidências do sistema de hélice. "Normalmente, o gás que sai da estrela doadora pousará na anã branca. Isso é tão comum quanto areia na praia. Mas em uma hélice magnética, o gás é ejetado do binário em um amplo padrão de espiral - como um irrigador de grama irrigando seu quintal. "

Anãs brancas são os remanescentes densos de estrelas de baixa massa como o nosso sol, que os cientistas dizem que evoluirá para uma anã branca em mais cinco bilhões de anos. Sem uma estrela companheira, Contudo, o sol nunca fará parte de um sistema variável cataclísmico.

A única outra variável cataclísmica semelhante a J0240 é AE Aquarii, um sistema estelar binário conhecido desde 1950 e que se acredita ser também um sistema de hélice magnética. Por outro lado, J0240 é observado próximo ao plano orbital binário, o que significa que o gás ejetado do sistema é visto em silhueta contra a luz das estrelas. Esta é a primeira evidência direta de que uma hélice magnética ejeta o gás doado pela estrela vermelha.

"O que é único no sistema é que podemos ver bolhas de gás conforme são ejetadas pela hélice, "Garnavich disse." Esse gás está bloqueando parte da luz de ambas as estrelas e podemos ver essa absorção diretamente em nossos dados. "

A equipe de Garnavich começou as observações no Grande Telescópio Binocular em Safford, Arizona, onde os pesquisadores foram capazes de registrar a ocorrência de erupções e eclipses que ilustraram o rápido giro da estrela anã branca, e a atração do campo magnético - que expulsa gases que, de outra forma, seriam adicionados à estrela, mas, em vez disso, cria uma espiral de gás que se expande para longe das duas estrelas.

"Quanto mais observamos a estrela, quanto mais emocionante parecia, "disse Garnavich. A equipe reuniu observações em setembro, Outubro e novembro de 2020. Os dados coletados em setembro capturaram a primeira metade da órbita do J0240. Em outubro, o time conquistou o segundo tempo.

"As chamas que vemos são miniexplosões que liberam gás a 6 milhões de milhas por hora, ou 1 por cento da velocidade da luz, " ele disse.

O brilho desaparece quando o companheiro vermelho fica no caminho durante um eclipse. Desde o momento dos eclipses, a equipe conseguiu identificar a localização dos foguetes. "A queima está vindo de muito perto do companheiro compacto, provavelmente da pancada que o gás recebe à medida que se aproxima do campo magnético girando rapidamente, "Garnavich disse.

Garnavich espera aprender muito mais com o binário J0240 a partir de observações futuras. Uma das grandes incógnitas é o período de rotação da anã branca, que a equipe não conseguiu detectar. "A energia da hélice vem da anã branca giratória, portanto, esperamos que a taxa de rotação diminua com o tempo. Quando acabar, a hélice irá parar e o sistema parecerá uma variável cataclísmica comum, "disse Garnavich.

"A maior questão é exatamente como você entra nesse estado, "ele disse." É uma fase de vida muito curta em que você tem uma anã branca magnética girando tão rápido quanto pode girar sem realmente se separar. Girando tão rápido com um forte campo magnético - parece que não pode ser apenas coincidência. "