Uma pesquisa apresentada na última terça-feira (10), na 241ª reunião da Sociedade Astronômica Americana em Seattle, nos EUA, descobriu que o escurecimento de uma estrela distante por um longo período de sete anos não foi causado por mudanças internas, mas sim por um eclipse.

Isso significa que a estrela, chamada Gaia17bpp, faz parte de um tipo raro de sistema binário e que seu brilho súbito recentemente observado foi em consequência do fim do eclipse provocado por uma anã branca companheira.

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A estrela Gaia17bpp, circulada em vermelho, como mostram as missões Pan-STARRS1 e DSS. Imagem: Anastasios Tzanidakis/Pan-STARRS1/DSS

A descoberta aconteceu enquanto os autores do estudo procuravam dados da missão Gaia, da Agência Espacial Europeia (ESA), em busca de estrelas incomuns e excêntricas. 

Eles notaram que a Gaia17bpp havia gradualmente brilhado ao longo de um período de dois anos e meio, com investigações de acompanhamento revelando que ela havia sido esmaecida por sete anos, como resultado de ser obstruída pela poeira em torno de seu estranho companheiro.

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Período orbital de mil anos

Segundo o site Space.com, a descoberta foi de excepcional sorte, pois o sistema binário tem um longo período orbital, o que significa que é extremamente difícil flagrar um corpo eclipsando o outro. De fato, tais eventos, nesse sistema, podem ocorrer apenas uma vez por milênio.

“Acreditamos que esta estrela é parte de um tipo excepcionalmente raro de sistema binário, entre uma estrela mais velha grande e inchada – Gaia17bpp – e uma pequena estrela companheira que é cercada por um extenso disco de material empoeirado”, disse um dos autores do estudo, o astrônomo Anastasios Tzanidakis, da Universidade de Washington, em um comunicado.

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“Com base em nossa análise, essas duas estrelas orbitam uma à outra durante um período de tempo excepcionalmente longo – até mil anos. Então, pegar essa estrela brilhante sendo eclipsada por sua companheira empoeirada é uma oportunidade única na vida”.

Como os dados do satélite europeu Gaia sobre a estrela Gaia17bpp são de 2014 em diante, Tzanidakis e o colaborador James Davenport, professor assistente de Astronomia da Universidade de Washington e diretor associado do Instituto DiRAC, fizeram um trabalho braçal investigativo extra para resolver o mistério sobre seu intrigante comportamento.

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O primeiro passo foi combinar os dados Gaia com observações de outras missões, como Pan-STARRS1, WISE/NEOWISE e Zwicky Transient Facility, que datam de 2010.

Isso revelou que a estrela havia se tornado 63 vezes – ou 4,5 magnitudes – mais fraca ao longo de sete anos, entre 2012 e 2019, e que o rápido brilho de Gaia17bpp marcou o fim desse período.

Os astrônomos voltaram mais atrás usando o programa DASCH, um catálogo digital de mais de 100 anos de placas astrofotográficas armazenadas na Universidade de Harvard, para rastrear o brilho da estrela desde a década de 1950. Eles não encontraram períodos semelhantes de escurecimento para Gaia17bpp ou outras estrelas em sua vizinhança.

“Ao longo de 66 anos de história observacional, não encontramos outros sinais de escurecimento significativo nesta estrela”, disse Tzanidakis. Ele e Davenport, então, concluíram que Gaia17bpp existe em um tipo raro de sistema binário com uma estrela companheira empoeirada.

“Com base nos dados atualmente disponíveis, esta estrela parece ter uma companheira lenta que é cercada por um grande disco de material”, disse Tzanidakis. “Se esse material estivesse no Sistema Solar, ele se estenderia do Sol à órbita da Terra, ou mais longe”.

Esse não é o primeiro sistema binário empoeirado detectado pelos astrônomos. Um exemplo notável é Epsilon Aurigae. Durante 2 anos em cada 27, esta estrela localizada a dois mil anos-luz da Terra, na constelação de Auriga, é eclipsada pela sua companheira grande e fraca.

Embora a companheira de Epsilon Aurigae seja de natureza misteriosa, com sua identidade até agora não definida, dados preliminares confirmam que a companheira empoeirada de Gaia17bpp é uma estrela anã branca.

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Anãs brancas são remanescentes estelares que nascem quando estrelas de massas semelhantes ao Sol ficam sem combustível de hidrogênio para fusão nuclear e não podem mais gerar a energia que as protege do colapso gravitacional. 

Na falta de massa para desencadear uma fusão nuclear adicional que as faria se juntar para se tornarem uma estrela de nêutrons ou um buraco negro, essas estrelas de baixa massa são deixadas como anãs brancas fumegantes.

Mesmo com a identificação do tipo de estrela, a fonte dos detritos empoeirados que tomam uma forma de disco em torno da anã branca permanece um mistério.

Em comparação com outros binários empoeirados, o escurecimento de sete anos de Gaia17bpp é, de longe, o período de eclipse mais longo já observado. Além disso, a vasta distância entre as duas estrelas indica que levará séculos até que qualquer outro astrônomo testemunhe a binária empoeirada durante um eclipse.

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