Mistério astronômico de 50 anos é resolvido por missão japonesa; entenda

Uma pesquisa liderada por astrônomos da Universidade de Liège, na Bélgica, identificou a origem das misteriosas emissões de raios X da estrela "γ Cassiopeia" (mais conhecida como “γ Cas”), localizada na constelação de Cassiopeia. Com base em observações realizadas pelo telescópio espacial japonês XRISM, os cientistas demonstraram que a radiação extrema é produzida por uma anã branca magnética que orbita a estrela — e não pela própria "γ Cas", como sugeriam algumas hipóteses —, encerrando um mistério de 50 anos. Saiba qual é: Planta de 400 milhões de anos produz água com composição química igual à de meteoritos, diz estudo Rinoceronte no Ártico: Especialistas descobrem fóssil que reescreve história da evolução e migração da espécie Os detalhes do estudo foram publicados nesta terça-feira em um artigo científico na revista Astronomy & Astrophysics. A descoberta, além de resolver um enigma que persistiu por quase meio século, também comprova a existência de uma classe de sistemas binários que, até então, havia sido apenas prevista teoricamente. Visível a olho nu, "γ Cas" já era conhecida desde o século XIX como a primeira estrela do tipo "Be" identificada. Essas estrelas são muito massivas e giram rapidamente, expelindo matéria e formando discos ao seu redor. No entanto, desde 1976, observações revelaram um comportamento incomum: "γ Cas" emite raios X com intensidade cerca de 40 vezes maior do que a de estrelas semelhantes, além de apresentar plasma com temperaturas superiores a 100 milhões de graus e variações extremamente rápidas. — A ciência propôs vários cenários para explicar essa emissão. Um deles envolvia uma reconexão magnética local entre a superfície da estrela Be e seu disco. Outros sugeriam que os raios X estavam relacionados a uma companheira, que poderia ser uma estrela despojada de suas camadas externas, uma estrela de nêutrons ou uma anã branca em processo de acreção (acúmulo gradual de matéria no entorno um corpo celeste devido à gravidade) — afirma a astrônoma Yaël Nazé, professora da Universidade de Liège e coautora do estudo, em comunicado. Observações de alta precisão resolvem o enigma Mesmo após décadas de estudos e a identificação de cerca de 20 objetos semelhantes — os chamados “análogos de 'γ Cas'” —, nenhuma hipótese havia sido comprovada de forma conclusiva. A resposta veio com o instrumento "Resolve", um microcalorímetro de alta precisão instalado no XRISM, capaz de analisar espectros de raios X com um nível de detalhe sem precedentes. A equipe realizou três campanhas de observação entre dezembro de 2024 e junho de 2025, cobrindo todo o período orbital do sistema binário, de aproximadamente 203 dias. Os dados forneceram evidências conclusivas: as assinaturas espectrais do plasma quente variaram em velocidade ao longo do tempo, acompanhando o movimento orbital da estrela companheira. — Os espectros revelaram que os sinais do plasma de alta temperatura mudam de velocidade entre as três observações, seguindo o movimento orbital da anã branca, e não o da estrela Be — explica o pesquisador. — Essa variação foi medida com alta confiabilidade estatística. Trata-se da primeira evidência direta de que o plasma ultracaldo responsável pelos raios X está associado à estrela companheira compacta, e não à estrela Be propriamente dita. Além disso, a análise da largura das linhas espectrais — que indicam velocidades de cerca de 200 km/s — descartou o cenário de uma anã branca não magnética. Em vez disso, os dados apontam para a presença de um campo magnético significativo, capaz de canalizar o material em acreção. Confirmação de uma nova classe de sistemas Com base nessas observações, os pesquisadores propõem um modelo claro: a estrela Be expulsa material que forma um disco ao seu redor; parte desse material é capturada pela anã branca, criando um segundo disco de acreção. O campo magnético do objeto compacto direciona esse fluxo para seus polos, onde a energia é liberada na forma de raios X. Gamma Cas consiste em uma estrela do tipo Be cercada por um disco de material; parte desse material flui em direção à estrela companheira; um segundo disco se forma ao redor da companheira, e o material acaba sendo direcionado para os polos, onde emite raios X (setas verdes). Parte desses raios X é refletida pela superfície da anã branca (setas roxas). Universidade de Liège / Y. Nazé A descoberta resolve o caso de "γ Cas" e, ao mesmo tempo, confirma a existência de uma população de sistemas binários formados por estrelas do tipo Be e anãs brancas em processo de acreção — uma classe prevista há décadas, mas nunca identificada com precisão. No entanto, os resultados também colocam em dúvida modelos teóricos estabelecidos. As observações indicam que esses sistemas representam cerca de 10% das estrelas Be e estão associados principalmente às mais massivas, em contraste com previsões que apontavam para uma população maior composta por estrelas de menor massa. — Essa discrepância sugere a necessidade de revisar os modelos de evolução binária, especialmente no que diz respeito à eficiência da transferência de massa entre os componentes, conclusão que coincide com diversos estudos independentes recentes — afirma Nazé. — Resolver esse mistério, portanto, abre novos caminhos de pesquisa para os próximos anos. A pesquisadora também destaca a importância mais ampla da descoberta: — Compreender a evolução dos sistemas binários é crucial, por exemplo, para entender as ondas gravitacionais, já que são justamente sistemas binários massivos que as emitem ao final de suas vidas.

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