Fusões estelares podem explicar a descoberta de nova fonte astrofísica

Os astrofísicos estão prestes a anunciar uma descoberta inédita. Pesquisas recentes antecipam que o Observatório Vera Rubin (Chile), programado para iniciar operações em meados de 2024, será capaz de detectar um novo tipo de fonte astrofísica. O estudo prevê que a emissão associada às fusões de binárias de anãs brancas, em comprimentos de onda que vão do infravermelho ao ultravioleta, será observada a uma taxa surpreendente de até mil por ano. Os resultados desta pesquisa foram aceitos para publicação na revista científica The Astrophysical Journal.

As pesquisas foram conduzidos por um grupo de pesquisadores brasileiros, liderado pelo pós-doutor do Programa de Pós-Graduação em Física e Astronomia (PPGFA) da UTFPR e bolsista do Novo Arranjo de Pesquisa e Inovação (NAPI) Fenômenos da Fundação Araucária, Manoel Felipe Souza, além do seu supervisor e membro do PPGFA (UTFPR) e docente da Universidade Federal do Espírito Santo (UFES), Jaziel Goulart Coelho, pelo colaborador do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE), José C. N. de Araújo, em colaboração com pesquisadores do Centro Internacional de Astrofísica Relativística (ICRANet) e da Universidade de Ferrara, associados ao Instituto Nacional de Astrofísica (INAF) da Itália.

O estudo indica que as estrelas anãs brancas binárias, no evento produzido por sua fusão, emitem um "transiente óptico" característico de cerca de meio dia após o processo de fusão. O material ejetado a uma velocidade de 1000 km/s, com temperaturas de 100.000 K, gera uma luminosidade de 10 a 100 milhões de vezes a do Sol por algumas horas. No entanto, segundo o grupo de pesquisadores, a rápida expansão faz com que o material esfrie rapidamente, o que explica por que sua observação até agora escapou “aos olhos” dos telescópios. “Esta fonte astrofísica exibe características observacionais que preenchem a lacuna entre novas e supernovas, com uma luminosidade e evolução temporal semelhantes às kilonovas”, destacam.

O resultado da pesquisa revela ainda que, ao reunir a população esperada dessas fusões e as características de sua emissão, os pesquisadores estimaram que o Observatório Vera Rubin está pronto para capturar muitos desses eventos a uma taxa de até mil por ano, ou seja, muito alta. “Se as observações corresponderem às previsões, essas fusões estelares prometem uma compreensão sem precedentes sobre os processos que explicam seu nascimento e evolução”, completam.

Os cientistas afirmam ainda que a detecção desses transientes ópticos terá um impacto profundo em nosso conhecimento dos fenômenos astrofísicos que ligam as anãs brancas massivas e a formação de estrelas de nêutrons, fornecendo informações cruciais sobre a possível geração de supernovas do Tipo Ia, a partir de fusões de anãs brancas binárias.

O trabalho a ser publicado pode ser conferido em On the optical transients from double white-dwarf mergers.