Cientistas, pela primeira vez, utilizaram o IXPE (Explorador de Polarização de Raios X por Imagem) da NASA para investigar uma anã branca. A capacidade da missão de medir a polarização dos raios X permitiu que os astrônomos examinassem de perto EX Hydrae, um tipo de sistema conhecido como polar intermediário. Essas observações trouxeram novas percepções sobre a estrutura física e o comportamento de poderosos sistemas estelares binários.
Durante 2024, o IXPE passou quase uma semana inteira observando EX Hydrae. Este sistema de anã branca está localizado a cerca de 200 anos-luz da Terra, na constelação de Hidra. Os resultados do estudo foram publicados no Journal Astrophysical. Pesquisadores do Instituto de Tecnologia de Massachusetts em Cambridge lideraram o trabalho, com outros colaboradores da Universidade de Iowa, da Universidade Estadual do Leste do Tennessee, da Universidade de Liège e da Universidade Aeronáutica Embry Riddle.
O Que Torna uma Anã Branca Única
Uma anã branca se forma quando uma estrela esgota o combustível de hidrogênio necessário para a fusão nuclear em seu núcleo, mas não possui a massa necessária para explodir como uma supernova de colapso de núcleo. O que resta é um objeto extremamente compacto que possui aproximadamente a massa do Sol em um corpo do mesmo tamanho da Terra.
Um Sistema Binário Alimentado por Acreditação
EX Hydrae existe em um sistema binário ao lado de uma estrela normal sequencial principal. O gás da estrela companheira flui continuamente em direção à anã branca. A forma como esse material é coletado, conhecida como acreditação, e onde ele acaba pousando na anã branca dependem em grande parte da força do campo magnético da anã branca.
No caso de EX Hydrae, o campo magnético não é forte o suficiente para direcionar todo o material que chega para os polos magnéticos da estrela. Mesmo assim, o sistema acumula rapidamente matéria dentro de um disco de acreditação, classificando-o como “polares intermediários”.
Temperaturas Extremas e Emissões de Raios X
Em sistemas polares intermediários, o gás forma um disco de acreditação rotativo enquanto é atraído em direção aos polos magnéticos da anã branca. À medida que esse material acelera em direção interna, aquece a dezenas de milhões de graus Fahrenheit. A matéria em queda colide com outro material preso à anã branca, formando colunas altas de gás quente que emitem raios X intensos, tornando sistemas como EX Hydrae alvos ideais para o IXPE.
“A capacidade única de polarimetria do IXPE da NASA nos permitiu medir a altura da coluna de acreditação a partir da anã branca em quase 2.000 milhas de altura – sem tantas suposições necessárias quanto cálculos anteriores,” disse Sean Gunderson, cientista do MIT e autor principal do artigo. “Os raios X que observamos provavelmente se espalharam pela superfície da anã branca. Essas características são muito menores do que poderíamos esperar analisar diretamente e mostram claramente o poder da polarimetria para ‘ver’ essas fontes com detalhes nunca antes possíveis.”
As medições de polarização coletadas pelo IXPE de EX Hydrae devem ajudar os cientistas a entender melhor outros sistemas estelares binários altamente energéticos em todo o universo.
Mais Sobre a Missão IXPE
A missão IXPE continua a fornecer dados sem precedentes que apoiam grandes descobertas sobre objetos extremos por todo o cosmos. É um esforço colaborativo entre a NASA e a Agência Espacial Italiana, envolvendo parceiros científicos de 12 países. A missão é liderada pelo Centro de Voo Espacial Marshall da NASA em Huntsville, Alabama. As operações da espaçonave são gerenciadas pela BAE Systems, Inc., com sede em Falls Church, Virgínia, em parceria com o Laboratório de Física Atmosférica e Espacial da Universidade do Colorado em Boulder.
