Uma nova pesquisa publicada na Astronomy & Astrophysics descreve um tipo potencialmente novo de estrela, que nasceu em um evento tipicamente associado à destruição ao invés da criação: a fusão de duas anãs brancas. O artigo, de coautoria da astrônoma Lidia Oskinova, da Universidade de Potsdam, na Alemanha, contribui para a nossa compreensão desse sistema, denominado IRAS 00500 + 6713, que chamou a atenção dos astrônomos em 2019.

Este estranho caso celestial está fornecendo aos astrônomos “novas evidências de possíveis cenários onde explosões semelhantes a supernovas são produzidas sem destruir completamente o objeto que está explodindo”, explicou Josiah Schwab, um astrofísico teórico da Universidade da Califórnia, em Santa Cruz, que não está envolvido com o novo estudo.

Anãs brancas são resquícios densos e enrugados de estrelas mortas semelhantes ao Sol. Pares de anãs brancas frequentemente se unem, resultando em uma grande explosão estelar conhecida como supernova tipo 1a. Esse foi o caso do IRAS 00500 + 6713, mas a explosão não foi forte o suficiente para destruir o sistema; em vez disso, resultou na formação de um tipo desconhecido de objeto celeste, sugere a nova pesquisa.

O fato de o IRAS 00500 + 6713 ser algo incomum ficou claro para os cientistas que originalmente descreveram o sistema em 2019. Ele consiste em uma estrela central superquente, chamada J005311, cercada por uma nebulosa cheia de gás e poeira quente. A estrela contém muito oxigênio e carbono, mas a velocidade de seus ventos estelares é excepcional, atingindo 16.000 quilômetros por segundo. Em um e-mail para o Gizmodo, Oskinova disse que nenhum outro objeto como este foi visto antes. Na verdade, o fato de ele ser muito luminoso para ser uma anã branca, quando observado no infravermelho, foi o que levou à nova pesquisa.

Usando o telescópio espacial XMM-Newton da Agência Espacial Europeia, Oskinova e seus colegas notaram que a nebulosa brilha intensamente nos raios-X e contém uma grande quantidade do elemento neônio.

“Nossas observações de raios-X possibilitaram determinar a composição química da nebulosa e aprimoraram muito nosso conhecimento sobre a composição química da estrela central”, explicou Oskinova. “Descobrimos que o sistema contém muito neônio, silício e enxofre. Além disso, observações de raios-X revelaram que a nebulosa está cheia de um gás muito quente na temperatura de alguns milhões de graus, e a estrela central também é uma fonte de emissão de raios-X”.

A modelagem teórica sugere que este objeto é o resultado da união de duas anãs brancas. A anã branca mais pesada puxou a matéria da companheira mais leve, eventualmente provocando uma supernova – mas muito fraca para destruir o sistema por completo. Ao mesmo tempo, porém, a explosão ainda foi forte o suficiente para ejetar quantidades significativas de material. Oskinova e seus colegas acreditam que a nebulosa rica em neônio é esse material ejetado, e que um objeto coeso conseguiu sobreviver à supernova, permitindo que se desenvolvesse na estrela que vemos hoje. Pelo menos, de acordo com este cenário.

“IRAS 00500 + 6713 é um tipo de objeto celeste recém-descoberto. Não temos conhecimento de outros objetos com propriedades semelhantes”, disse Oskinova. “Podemos chamá-la de uma estrela muito incomum”.

A equipe não foi capaz de determinar a massa do objeto, mas sua alta luminosidade é consistente com um objeto com mais de 1,4 massa solar, que é o limite para ela ser considerada uma anã branca (qualquer objeto mais pesado se transforma em uma estrela de nêutrons).

Schwab diz que os novos dados de raios-X e análises subsequentes podem aprimorar nosso conhecimento sobre a composição química do objeto. “Os resultados sugerem o envolvimento de uma anã branca de oxigênio-neônio e a ocorrência de fusão de carbono, ambos reforçando a hipótese de que este objeto em particular é um remanescente maciço da fusão de duas anãs brancas”, explicou ele.

Trabalhos futuros, disse Schwab, incluindo modelagem teórica e observações da nebulosa, serão necessários para entender completamente a natureza da explosão que produziu a estrela incomum. Além de um novo tipo de estrela, esses pesquisadores provavelmente encontraram um tipo totalmente desconhecido de supernova.

Oskinova espera que esses objetos sejam bastante comuns em nossa galáxia. Estrelas como essa têm passado despercebidas por muito tempo, provavelmente porque evoluem muito rápido e têm vida relativamente curta. E, de fato, o IRAS 00500 + 6713 deverá entrar em colapso em uma estrela de nêutrons em algum momento dentro dos próximos 1.000 anos. Isso “será acompanhado por outra, segunda supernova”, disse.