Um novo modelo computacional apresentado na revista Nature Astronomy descreve, pela primeira vez, um mecanismo capaz de produzir anãs brancas que atravessam a Galáxia a mais de 2 000 km/s. A equipe responsável pela pesquisa utilizou dados recentes da missão Gaia, da Agência Espacial Europeia (ESA), para confrontar simulações e observações, chegando a um cenário que combina fusão estelar, dupla detonação termonuclear e ejeção de matéria em alta velocidade.
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Colisão entre anãs brancas híbridas é peça-chave
Segundo os autores, o quadro inicial envolve um sistema binário formado por duas anãs brancas híbridas – objetos com núcleo de carbono e oxigênio cercado por camadas de hélio. Quando a mais massiva atrai matéria da companheira, o atrito aquece sua superfície, gerando uma primeira explosão de hélio. Essa detonação desloca ondas de choque pela estrela e comprime seu interior até disparar uma segunda explosão, agora no núcleo, classificada como supernova termonuclear.
A sequência dura cerca de 17 minutos, tempo suficiente para destruir a estrela mais pesada e arremessar a anã branca remanescente para fora do sistema. A velocidade calculada nas simulações ultrapassa 2 000 km/s, valor compatível com as medições de Gaia para as chamadas anãs brancas hipervelozes. Além disso, o modelo reproduz as características observadas de luminosidade elevada e raio aparentemente inchado.
Diferenças em relação ao cenário dominante D6
Até então, a principal explicação para o fenômeno era o cenário D6 (Detonação Dupla Degenerada Dinamicamente Acionada). Nessa hipótese, a estrela mais massiva explodiria após receber uma quantidade mínima de matéria, preservando a companheira. Embora essa ideia justificasse a alta velocidade, ela não esclarecia o aspecto inflado das anãs brancas detectadas.
O novo estudo mostra que uma supernova de baixa massa, seguida pela rápida dispersão dos detritos, deixa poucos vestígios e permite que o objeto ejetado conserve um perfil luminoso e expandido. De acordo com os pesquisadores, isso resolve a principal inconsistência do modelo D6 e amplia a compreensão sobre a diversidade de eventos termonucleares no cosmos.
Impacto para o uso das supernovas tipo Ia como réguas cósmicas
As supernovas tipo Ia, geradas por processos similares de fusão estelar, são empregadas como padrões de luminosidade para medir distâncias no Universo. O mecanismo proposto sugere que algumas dessas explosões podem ser mais fracas do que se supunha, influenciando a calibração de medições cosmológicas. Relatórios indicam que ajustes no brilho intrínseco das supernovas podem repercutir em estimativas da taxa de expansão do cosmos e, consequentemente, nos modelos sobre energia escura.
Além disso, a pesquisa reforça a ideia de que existe um “zoológico” de interações entre anãs brancas, cada uma gerando resultados distintos em termos de velocidade, luminosidade e composição química. Segundo especialistas, futuras observações do Observatório Vera C. Rubin poderão flagrar esses eventos em tempo real, permitindo testar previsões do novo modelo e refinar parâmetros usados na astrofísica extragaláctica.
Tecnologia e métodos que viabilizaram a descoberta
A combinação de catálogos estelares de alta precisão com simulações hidrodinâmicas tridimensionais foi essencial para o avanço. A missão Gaia fornece posição, movimento e temperatura de bilhões de estrelas, enquanto códigos numéricos avançados recriam interações gravitacionais e termonucleares em escala de segundos. Conforme dados oficiais da ESA, a qualidade das medições de Gaia atinge erros de milissegundos de arco, o que possibilita identificar objetos de trajetória incomum com confiança estatística.
Os pesquisadores também destacam a importância de supercomputadores capazes de integrar milhões de partículas em poucas horas, simulando processos que ocorrem em escalas de centenas de quilômetros. Esse nível de detalhe ajuda a prever a distribuição de detritos e a evolução térmica da estrela ejetada, fatores cruciais para cotejar teoria e observação.
Imagem: Tod Stroher GSFC CXC NASA Illustrati Dana Berry CXC
Possíveis desdobramentos e próximos passos
A equipe pretende agora aplicar o mesmo método a outras classes de objetos extremos, como sistemas triplos e estrelas de nêutrons em rota de colisão, com o objetivo de mapear a variedade de explosões subluminosas no Universo. Segundo os autores, uma catalogação extensa pode revelar a taxa real desse tipo de supernova e seu papel na síntese de elementos pesados, como ferro e níquel, que enriquecem o meio interestelar.
Para o público geral, a pesquisa oferece uma explicação plausível para corpos celestes que percorrem distâncias galácticas em tempos relativamente curtos. No mercado de tecnologia, avanços em modelagem computacional e sensores astronômicos costumam transbordar para setores como defesa, imagens médicas e aprendizado de máquina, demonstrando a relevância econômica da investigação científica de fronteira.
Os resultados também podem alterar material didático e aplicativos de planetário, que costumam simplificar a origem das estrelas de alta velocidade. Com a nova hipótese, educadores terão um caso atualizado para ilustrar como colaborações internacionais e simulações numéricas refinam o conhecimento astronômico.
Se você se interessa por descobertas que desafiam a física estelar e têm potencial para redefinir medições do cosmos, vale acompanhar outros avanços publicados na missão Gaia. O observatório espacial ainda planeja novas liberações de dados até 2030, o que deverá incrementar o número de anãs brancas hipervelozes catalogadas.
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Curiosidade
Embora percorram trajetórias solitárias, as anãs brancas hipervelozes já foram comparadas a “balas estelares” que atravessam o disco da Via Láctea em poucos milhões de anos. A estimativa é de que algumas possam escapar da própria galáxia, levando consigo registros químicos de sua origem. Esse fenômeno ajuda os astrônomos a rastrear como explosões passadas moldaram a distribuição de matéria na vizinhança solar.
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