Astrônomos descobrem estrela que consome matéria de anã marrom de forma gradual na Via Láctea

Astrônomos identificaram na Via Láctea um sistema estelar que desafia a dinâmica comum de absorção de corpos celestes. Localizado a cerca de 300 anos-luz da Terra, o sistema ZTF J0440+2325 apresenta uma estrela que consome gradualmente a matéria de uma anã marrom, em um processo de transferência lenta que pode se estender por bilhões de anos, em vez de engolir o objeto companheiro de forma abrupta.

A descoberta, detalhada em estudo publicado na revista Nature Astronomy em 5 de outubro, marca a primeira vez que se observa um objeto de baixa massa retirando material continuamente de outro corpo também de baixa massa.

Dinâmica do sistema e composição

O sistema é composto por uma anã vermelha, com massa aproximadamente 85 vezes superior à de Júpiter, e uma anã marrom — objeto com massa insuficiente para iniciar fusão nuclear, sendo frequentemente chamado de "estrela fracassada" —, que possui cerca de 25 vezes a massa do planeta gasoso.

A proximidade entre os dois corpos é extrema: a anã marrom completa sua órbita ao redor da estrela a cada 87 minutos, em um trajeto que caberia inteiramente dentro do diâmetro do Sol. Essa configuração permite que a estrela realize a acreção de material da companheira. Diferente do que ocorre com buracos negros ou estrelas de nêutrons, onde a matéria forma um disco, neste sistema o material da anã marrom cai em alta velocidade diretamente sobre a superfície da anã vermelha.

Detecção e análise técnica

A identificação do fenômeno começou com o Zwicky Transient Facility (ZTF), através de uma câmera no Observatório Palomar, na Califórnia. Ao analisar a curva de luz — a variação do brilho do objeto ao longo do tempo —, o pesquisador Kevin Burdge, do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT), notou um padrão triangular repetitivo e incomum.

Inicialmente, a hipótese era de que se tratasse de um sistema de "binários de viúva-negra", envolvendo estrelas de nêutrons. Contudo, após novas observações com diversos telescópios, Burdge e Aaron Householder, também do MIT, confirmaram que a natureza do sistema era composta por corpos de baixa massa.

O mecanismo do "canibalismo" estelar

Simulações computacionais confirmaram que as partículas provenientes da anã marrom atingem a superfície da anã vermelha. O fluxo de matéria é constante, mas lento: a anã marrom perde anualmente o equivalente a um centésimo de milésimo da massa da Terra. Como esse volume representa apenas uma fração mínima da massa total do corpo, a transferência é sustentável por longos períodos geológicos.

Esse fluxo contínuo é a causa do sinal triangular detectado. O impacto do material na superfície da estrela aquece a região do choque; conforme esse ponto quente entra e sai da visão da Terra durante a órbita, o brilho oscila, criando o padrão observado.

A evidência de que interações entre estrelas, planetas e anãs marrons podem ocorrer de forma gradual, e não apenas por absorção total, motiva agora a busca por outros sistemas com comportamentos semelhantes no universo.