Uma recente descoberta inovadora em torno de estrelas anãs brancas desafiou as teorias anteriores sobre a evolução de tais corpos celestes, levantando questões sobre por que essa estrela em particular pode ter faces drasticamente diferentes. Os astrônomos ficaram perplexos e cheios de perguntas depois de descobrir que pelo menos uma anã branca exibe uma natureza de duas faces, com um lado composto de hidrogênio e o outro de hélio.
A pesquisadora principal Ilaria Caiazzo, pós-doutoranda da Caltech, descreve a transformação da anã branca de um lado para o outro como uma mudança completa da superfície. “A superfície da anã branca muda completamente de um lado para o outro”, disse Caiazzo. “Quando eu mostro as observações para as pessoas, elas ficam maravilhadas.”
A única anã branca, batizada de Janus em homenagem ao deus romano de duas faces, foi inicialmente detectada pela Zwicky Transient Facility.
As anãs brancas são formadas durante a evolução de estrelas cuja massa é insuficiente para se tornarem estrelas de nêutrons, ou seja, não excedendo cerca de 10 massas solares. Passar do estágio de uma estrela gigante vermelha perde a camada externa e o antigo núcleo da estrela se torna uma anã branca composta de carbono e oxigênio.
As rápidas mudanças de brilho do corpo celeste chamaram a atenção de Caiazzo, que então levou a uma investigação mais aprofundada usando o instrumento CHIMERA no Observatório Palomar da Caltech e o HiPERCAM no Gran Telescopio Canarias nas Ilhas Canárias da Espanha. Os resultados confirmaram que Janus gira em torno de seu eixo a cada 15 minutos.
Observações subsequentes feitas com o Observatório WM Keck no Havaí revelaram a dramática dualidade da anã branca. A equipe usou um espectrômetro para analisar a luz e descobriu que quando um lado de Janus estava à vista, ele consistia predominantemente em hidrogênio, sem sinais de hélio, enquanto o outro lado mostrava apenas hélio.
Os pesquisadores apresentaram várias teorias para explicar esse fenômeno incomum. Uma teoria sugere que Janus pode estar passando por uma fase rara de evolução das anãs brancas, onde algumas passam de dominadas por hidrogênio para hélio em sua superfície.
À medida que as anãs brancas esfriam com o tempo, os elementos mais pesados afundam em seus núcleos e os elementos mais leves, como o hidrogênio, sobem para o topo. No entanto, permanece a questão de por que essa transição está acontecendo de maneira tão assimétrica, com um lado evoluindo antes do outro.
A equipe também especula que os campos magnéticos desempenham um papel crucial na característica única de Janus. “Campos magnéticos podem impedir a mistura de materiais. Então, se o campo magnético for mais forte de um lado, esse lado teria menos mistura e, portanto, mais hidrogênio”, explica Caiazzo.
Outra teoria propõe que os campos magnéticos podem alterar a pressão e a densidade dos gases atmosféricos, levando às diferenças observadas. Mais pesquisas e observações são necessárias para desvendar os mistérios por trás de Janus e determinar os fatores responsáveis por suas distintas faces. A descoberta abre novos caminhos para a compreensão da complexa evolução das anãs brancas e o papel que os campos magnéticos desempenham na formação de objetos celestes.