Um sistema formado por uma anã branca e uma estrela semelhante ao Sol é a provável fonte de um sinal de rádio que se repete em intervalos de oito minutos. Identificado como GPM J071507−114153, o sistema foi estudado por uma equipe liderada pelo Centro Internacional de Pesquisa em Radioastronomia (ICRAR), na Austrália. Os resultados foram apresentados em um artigo publicado na quinta-feira (13) pela revista Nature Astronomy.

A observação oferece novas pistas sobre os chamados transientes de rádio de longo período, ou LPTs. Esses objetos astronômicos produzem pulsos de ondas de rádio em intervalos muito mais extensos que os registrados em pulsares. Os pulsares são estrelas de nêutrons que giram rapidamente e emitem feixes de radiação, muitas vezes com repetições que ocorrem em frações de segundo. Já os LPTs podem apresentar sinais separados por vários minutos.

No caso de GPM J071507−114153, a regularidade e a nitidez dos pulsos permitiram acompanhar o deslocamento orbital da anã branca em torno da estrela companheira. Sam McSweeney, autor principal do estudo e cientista responsável pelo comissionamento do Observatório Square Kilometre Array (SKA), afirmou que essa é a primeira vez que os pulsos de um sistema desse tipo foram claros o bastante para revelar o movimento da anã branca.

A análise indica que a emissão de rádio surge em uma região próxima à anã branca ou, possivelmente, na própria estrela remanescente. Uma anã branca é o núcleo denso deixado por uma estrela que chegou ao fim de sua evolução. A outra integrante do sistema pertence ao tipo G, classificação que também inclui o Sol.

Sinais ajudam a investigar a origem dos LPTs

Os transientes de rádio de longo período passaram a chamar a atenção dos astrônomos depois que o primeiro exemplar foi identificado por uma equipe do ICRAR, em 2021. Desde então, aproximadamente uma dúzia desses objetos foi encontrada. Apesar disso, os processos físicos responsáveis pela produção dos sinais ainda não foram completamente esclarecidos.

Uma hipótese inicial sugeria que os LPTs poderiam ser estrelas de nêutrons com rotação extremamente lenta. Esse cenário, porém, enfrenta dificuldades para explicar a geração de ondas de rádio nessas condições. Observações posteriores mostraram que alguns dos objetos provavelmente fazem parte de sistemas binários, nos quais duas estrelas permanecem ligadas pela gravidade e orbitam uma ao redor da outra.

O novo estudo também identificou manifestações de atividade na estrela semelhante ao Sol. Entre os sinais registrados estão eventos de liberação de energia e de material, capazes de modificar os campos magnéticos nas proximidades da estrela. Fenômenos desse tipo são comparáveis às erupções solares e estão associados à formação de auroras na Terra.

Natasha Hurley-Walker, professora associada do ICRAR e coautora da pesquisa, explicou que os cientistas observaram a anã branca se movendo atrás de uma área marcada por um campo magnético intenso. A região provavelmente corresponde a uma proeminência estelar, estrutura formada por um grande arco de plasma que se projeta a partir da superfície da estrela. Segundo a pesquisadora, a observação permitiu identificar tempestades ocorrendo em uma estrela localizada a mais de 5.000 anos-luz da Terra.

Pesquisa reuniu dados de radiotelescópios e observatório óptico

A identificação do sistema dependeu da combinação de observações realizadas por instrumentos instalados em diferentes países. Os pulsos foram detectados inicialmente pelo Murchison Widefield Array, radiotelescópio localizado na Austrália Ocidental. Em seguida, o MeerKAT, instalado na África do Sul, foi utilizado para estabelecer com maior precisão a posição da fonte de rádio.

A equipe também recorreu ao Observatório WM Keck, no Havaí, para examinar a luz visível emitida pela estrela companheira. Esses dados permitiram classificá-la como uma estrela do tipo G. Para confirmar o movimento orbital da anã branca, os pesquisadores processaram mais de 100 horas de observações de rádio no Centro de Pesquisa de Supercomputação Pawsey, na Austrália.

Radiotelescópios captam ondas de rádio liberadas por corpos e fenômenos celestes. Como essa radiação não pode ser percebida pelo olho humano, os equipamentos ampliam a capacidade dos astrônomos de estudar eventos que não aparecem apenas na observação da luz visível.

Resultado pode ampliar a busca por sistemas binários

Para os pesquisadores, a caracterização de GPM J071507−114153 pode servir como referência na procura por outros sistemas binários que produzam transientes de rádio de longo período. A descoberta também destaca o potencial do Observatório Square Kilometre Array, projeto internacional que prevê a instalação de conjuntos de radiotelescópios na Austrália e na África do Sul.

O Murchison Widefield Array e o MeerKAT são considerados precursores, respectivamente, das estruturas que formarão o SKA-Low e o SKA-Mid. De acordo com McSweeney, os instrumentos atuais já permitem descobertas relevantes, mas a operação completa do SKAO deverá aumentar de maneira significativa a quantidade e a qualidade dos sistemas que poderão ser identificados.

Além de ajudar a esclarecer a natureza dos LPTs, o estudo demonstra como as ondas de rádio podem revelar a atividade de estrelas distantes e a dinâmica de sistemas binários. Os dados obtidos ainda contribuem para a investigação de fenômenos astronômicos cuja origem permanece parcialmente desconhecida.