Os cientistas revelaram por que algumas anãs brancas param misteriosamente de esfriar – mudando ideias sobre a idade real das estrelas e o que acontece com elas quando morrem.



Acredita-se universalmente que as estrelas anãs brancas são “estrelas mortas” que esfriam continuamente ao longo do tempo. No entanto, em 2019, dados do satélite Gaia da Agência Espacial Europeia (ESA) descobriram uma população de estrelas anãs brancas que pararam de arrefecer há mais de oito mil milhões de anos. Isto sugeriu que algumas anãs brancas podem gerar energia extra significativa, em desacordo com a clássica imagem de “estrela morta”, e os astrónomos inicialmente não tinham a certeza de como isso poderia acontecer.

Hoje, uma nova pesquisa publicada na Nature , liderado pelo Dr. Antoine Bédard da Universidade de Warwick e pelo Dr. Simon Blouin da Universidade de Victoria (Canadá), revela o mecanismo por trás desta observação desconcertante.

Mais de 97% das estrelas da Via Láctea acabarão por se tornar anãs brancas. Os cientistas há muito consideram que estas estrelas estão no fim das suas vidas. Tendo esgotado a sua fonte de energia nuclear, param de produzir calor e arrefecem até que o plasma denso no seu interior congele num estado sólido e a estrela se solidifique de dentro para fora. Este processo de resfriamento pode levar bilhões de anos.

De acordo com a nova pesquisa, em algumas anãs brancas, o plasma denso no interior não congela simplesmente de dentro para fora. Em vez disso, os cristais sólidos formados após o congelamento são menos densos que o líquido e, portanto, querem flutuar. À medida que os cristais flutuam para cima, eles deslocam o líquido mais pesado para baixo. O transporte de material mais pesado em direção ao centro da estrela liberta energia gravitacional, e esta energia é suficiente para interromper o processo de arrefecimento da estrela durante milhares de milhões de anos.

Antione Bédard, pesquisador da Universidade de Warwick, disse:"Esta explicação corresponde a todas as propriedades observacionais da população incomum de anãs brancas. Esta é a primeira vez que este mecanismo de transporte foi observado em qualquer tipo de estrela, o que é emocionante:não é todo dia que descobrimos um fenômeno astrofísico totalmente novo."

Os pesquisadores têm uma hipótese sobre por que isso acontece em algumas estrelas, mas não em outras. Simon Blouin, bolsista nacional do Instituto Canadense de Astrofísica Teórica da Universidade de Victoria, explicou:"A diferença é provavelmente devido à composição da estrela. Algumas estrelas anãs brancas são formadas pela fusão de duas estrelas diferentes. Quando essas estrelas colidem para formar a anã branca, altera a composição da estrela de uma forma que pode permitir a formação de cristais flutuantes."

Esta nova descoberta não só exigirá que os livros de astronomia sejam revistos, mas também que os astrónomos revisitem o processo que utilizam para determinar a idade das populações estelares. Atualmente, as anãs brancas são rotineiramente usadas como indicadores de idade:quanto mais fria for uma anã branca, mais velha ela será. No entanto, devido ao atraso extra no arrefecimento encontrado em algumas anãs brancas, algumas estrelas com uma determinada temperatura podem ser milhares de milhões de anos mais velhas do que se pensava anteriormente.

Bédard acrescentou:"O mecanismo de transporte que descobrimos significa que algumas anãs brancas brilham tanto como estrelas 'normais' durante milhares de milhões de anos. Isto complica a datação por idade e a nossa utilização de anãs brancas para reconstruir a formação da nossa galáxia."

Mais informações: Simon Blouin, Cristais flutuantes interrompem o resfriamento de estrelas anãs brancas, Natureza (2024). DOI:10.1038/s41586-024-07102-y. www.nature.com/articles/s41586-024-07102-y
Informações do diário: Natureza

Fornecido pela Universidade de Warwick