Descoberta Revolucionária na Astrofísica: Polarização da Luz de Raios X Revela Detalhes de Anãs Brancas

A NASA anunciou um marco significativo na astrofísica de alta energia com a detecção, pela primeira vez, da polarização da luz de raios X emitida por uma anã branca. O observatório espacial IXPE, orbitando a 600 km da Terra, possibilitou essa descoberta, que representa um avanço crucial no estudo desses objetos fascinantes.

Anteriormente, o estudo de anãs brancas, o estágio final da vida de estrelas de massa baixa a média, dependia principalmente da análise do brilho e da energia da luz emitida. Essas medições ofereciam uma visão limitada, quantificando apenas a intensidade e a distribuição energética da radiação, sem revelar informações sobre a forma e a estrutura da estrela.

Estudo da Anã Branca EX Hydrae

O alvo principal do estudo foi a estrela EX Hydrae, um sistema estelar binário “polar intermediário” a cerca de 200 anos-luz da Terra. Essa estrela é caracterizada por uma anã branca com um campo magnético intenso que rouba matéria de uma estrela companheira próxima.

O material “vampirizado” não cai diretamente sobre a superfície da anã branca, mas é desviado por um campo magnético que funciona como um funil.

O campo magnético direciona o gás para regiões específicas perto dos polos da estrela, onde ele se aquece violentamente e emite raios X. Os detectores ultrassensíveis do IXPE captam essa radiação, permitindo aos cientistas analisar a polarização da luz.

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Processos de Acreção e Polarização

Ao medir a polarização da luz de raios X, os pesquisadores validam teorias sobre o comportamento magnético estelar e, ao mesmo tempo, oferecem uma nova perspectiva para a observação de anãs brancas. A polarização da luz revela como a estrela vibra, permitindo identificar de onde a luz veio e o ambiente físico que moldou sua jornada pelo espaço.

A luz sozinha é uma onda eletromagnética que se propaga para frente, mas seus campos elétrico e magnético oscilam lateralmente. Essa vibração, a polarização, revela se a luz foi emitida ou desviada por campos magnéticos, superfícies ou fluxos de matéria, permitindo reconstruir a geometria e os processos físicos de sua origem.

A equipe do MIT, liderada por Sean Gunderson, detectou que a anã branca exerce uma gravidade tão forte, mas esse material não cai imediatamente na “vampira”. Primeiro, ele forma um disco de acreção ao redor dela que, quando se aproxima, é capturado pelo forte campo magnético.

A partir desse ponto, o gás passa a viajar ao longo das linhas do campo magnético, e forma uma espécie de coluna ou funil de plasma.

A coluna de plasma que, segundo os autores, se estende por cerca de 3,2 mil quilômetros acima da camada externa da estrela, desacelera bruscamente, como uma cachoeira em que a água não cai livremente até o chão. Ao se aproximar da base, ela bate em rochas, forma redemoinhos e respinga para todos os lados.

O “respingamento” corresponde ao choque de acreção.

Essa descoberta abre caminho para a possibilidade de fazer medições semelhantes em outros tipos de anãs brancas em acreção que também nunca apresentaram sinais de polarização de raios X previstos.

Conclusão

A capacidade do IXPE de detectar a polarização da luz de raios X representa um avanço significativo na astrofísica, permitindo aos cientistas obter informações detalhadas sobre a estrutura e os processos físicos que ocorrem em anãs brancas. Essa descoberta promete revolucionar a forma como estudamos esses objetos fascinantes e, por extensão, o Universo como um todo.