Un gruppo di astronomi brasiliani ha osservato una coppia di oggetti celesti raramente visti nella Via Lattea:una nana bianca di massa molto bassa e una nana bruna.

Una nana bianca è il punto finale dell'evoluzione di una stella di massa intermedia o bassa, con una massa compresa tra 0,5 e 8 volte quella del nostro sole. Una nana bruna è un oggetto substellare con massa intermedia tra quella di una stella e quella di un pianeta.

Analizzando più da vicino il sistema binario, scoprirono qualcosa di ancora più insolito:la nana bruna esauriva prematuramente la nana bianca strappandone via la materia.

Le osservazioni, eseguita tra il 2005 e il 2013 presso l'Osservatorio Pico dos Dias a Brazópolis, Minas Gerais, e nel database pubblico del telescopio William Herschel nelle Isole Canarie, sono descritti in un articolo pubblicato su Avvisi mensili della Royal Astronomical Society .

"Questo tipo di binario a bassa massa è relativamente raro. Finora ne sono state osservate solo poche dozzine, " disse Leonardo Andrade de Almeida, un borsista post-dottorato presso l'Istituto di Astronomia dell'Università di San Paolo, Scienze geofisiche e atmosferiche (IAG-USP) e primo autore dello studio.

Il binario si trova nella costellazione di Perseo, Almeida ha detto ad Agência FAPESP. Ha una massa molto bassa, la meno massiccia in questa classe mai identificata. Almeida ha condotto lo studio in collaborazione con i colleghi del National Space Research Institute (INPE) e dell'Università di Feira de Santana (UEFS) a Bahia. Ha una borsa di studio FAPESP per uno studio supervisionato dal Professor Augusto Damineli.

La massa della nana bianca è compresa tra due e tre decimi della massa del sole. La sua temperatura superficiale è 28, 500 Kelvin (K). La massa della nana bruna è circa 34-46 volte quella di Giove, il pianeta più grande del Sistema Solare.

La nana bianca una volta era una stella normale. Essendo più massiccio del suo compagno, si è evoluto più velocemente, creando un nucleo di elio mentre bruciava idrogeno. Data la velocità con cui bruciava idrogeno nello strato che circondava il nucleo di elio, stava per diventare una gigante rossa, il solito destino di stelle simili al sole, e il suo raggio potrebbe aver superato i 150 milioni di km, la distanza dalla Terra al sole.

Con questa enorme quantità di energia, iniziò a interagire gravitazionalmente ea trasferire massa al suo compagno. "Questo trasferimento di massa dalla stella più massiccia, l'oggetto primario, al suo compagno, che è l'oggetto secondario, era estremamente violento e instabile, e durò poco, " ha spiegato Almeida.

L'oggetto secondario è stato attratto e inghiottito dall'atmosfera dell'oggetto primario, chiamato la sua busta, dove l'oggetto secondario ha iniziato a orbitare. Durante questo processo di attrazione, l'oggetto secondario ha perso il momento angolare orbitale (traslazione rapida del suo centro di massa) a causa della collisione e dell'attrito con l'involucro dell'oggetto primario, convertita in energia cinetica per l'involucro.

Quando l'energia trasferita dall'oggetto secondario ha raggiunto un punto in cui ha superato la forza gravitazionale che teneva l'involucro ancorato al nucleo dell'oggetto primario, si è verificata un'enorme espulsione di materia dal sistema, spogliando l'oggetto primario fino al suo nucleo di elio esposto.

Poiché la materia espulsa corrispondeva a una grande proporzione della massa dell'oggetto primario, fu dichiarato morto prematuramente. Non era in grado di bruciare più elio nel nucleo e generare luce propria. Di conseguenza, è diventata una nana bianca, Ha spiegato Almeida.

"L'oggetto secondario, che ora è una nana bruna, deve anche aver acquisito della materia quando ha condiviso il suo involucro con l'oggetto primario, ma non abbastanza per diventare una nuova stella, " Egli ha detto.

Origine degli oggetti

Secondo Almeida, la scoperta di questo sistema binario, comprendente un oggetto con un nucleo esposto in orbita attorno a un oggetto freddo con un breve periodo orbitale di circa tre ore, può contribuire a una migliore comprensione della creazione di caldo, oggetti compatti come nane bianche di piccola massa, che sono stati scoperti relativamente di recente.

Questa classe di oggetti morti può essere formata solo in sistemi binari, considerando l'età dell'Universo. "I sistemi binari offrono un modo diretto per misurare il parametro principale di una stella, che è la sua massa, " disse Almeida.

Circa il 50 percento delle stelle di piccola massa nella Via Lattea sono sistemi binari. Tra stelle di grande massa, la proporzione è quasi del 100%, e il 75% interagirà in qualche modo, come lo scambio di materia, accelerare la rotazione dei componenti, e fusioni. "Ecco perché i sistemi binari sono cruciali per la nostra comprensione del ciclo di vita delle stelle, " disse Almeida.