No que pode ser considerado um marco na história da astrofísica de alta energia, a Nasa anunciou recentemente que seu IXPE — um observatório espacial que orbita a 600 km de altitude sobre a linha do Equador — conseguiu registrar, pela primeira vez, a polarização da luz de raios X proveniente de uma anã branca.
Até agora, o estudo de anãs brancas — o estágio final da vida de estrelas de massa baixa a média (como o nosso Sol) — dependia quase exclusivamente da análise do brilho e da energia da luz emitida. Mas essas medições ofereciam uma visão limitada, pois quantificavam apenas a intensidade e a distribuição energética da radiação.
Ao limitar a observação apenas ao brilho e à cor da luz, os cientistas obtinham dados sobre a temperatura e a potência da estrela, mas perdiam os registros físicos que revelam sua forma e sua estrutura. Por estarem a distâncias imensas da Terra, essas estrelas mortas aparecem nos telescópios comuns como pontos de luz sem dimensão ou forma.
Segundo o estudo, publicado recentemente na revista científica The Astrophysical Journal, a estrela-alvo foi a EX Hydrae, classificada como uma “polar intermediária” — que é um tipo de sistema estelar binário a cerca de 200 anos-luz da Terra, no qual uma anã branca com campo magnético intenso rouba matéria de uma estrela companheira próxima.
O material “vampirizado” não cai diretamente sobre toda a superfície da anã branca: o campo magnético funciona como um funil, desviando o gás para regiões específicas perto dos polos da estrela, onde ele se choca, aquece violentamente e emite raios X. Essa radiação é captada pelos detectores ultrassensíveis do IXPE.
Um novo parâmetro para observar anãs brancas
Ao medir a polarização da luz de raios X, os autores não só validam décadas de teorias sobre o comportamento magnético estelar, mas também oferecem uma nova “régua” para medir estruturas cósmicas que antes passavam despercebidas pelos telescópios convencionais.
“Esta é a primeira vez que usamos o IXPE para observar uma anã branca não como um mero ponto de luz, mas como um sistema estruturado com profundidade e geometria definidas,” escrevem os pesquisadores no estudo liderado pelo MIT (Instituto de Tecnologia de Massachusetts).
Em termos simples, isso significa que, enquanto os telescópios comuns captam apenas a quantidade de luz que chega da fonte, o IXPE consegue detectar como ela vibra. Essa polarização permite identificar não só de onde a luz veio, mas o ambiente físico que moldou sua viagem pelo espaço.
Ou seja, a luz sozinha é uma onda eletromagnética que se propaga para a frente, mas os seus campos elétrico e magnético oscilam lateralmente. Essa vibração — que é 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.
Embora o IXPE registre esses raios X polarizados desde o seu lançamento em 2021 — estudando principalmente supernovas, buracos negros e estrelas de nêutrons —, a equipe do MIT foi a primeira a direcionar seu foco para um sistema polar intermediário que, embora menor, é conhecido por ser um forte emissor de raios X.
“Cachoeiras” de plasma de 3,2 mil quilômetros
Nos sistemas polares intermediários, a anã branca exerce uma gravidade tão forte que puxa gás — principalmente hidrogênio e hélio — da estrela vizinha, 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. Essa matéria, composta de gás superaquecido cujos átomos perderam seus elétrons, é levada a regiões próximas aos polos da anã branca, mas desacelera antes de se chocar com a superfície da estrela.
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. No entanto, essa desaceleração violenta e os desvios bruscos de matéria superaquecida formam um espalhamento organizado — e não aleatório — que deixa uma marca na polarização dos raios X. Essa “assinatura” permite que os cientistas reconstruam o que está acontecendo ali.
Em um comunicado, o primeiro autor do estudo, Sean Gunderson, afirma: “Isso 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”. Em outras palavras, mesmo estrelas “mortas” têm muitas histórias vitais para contar sobre o Universo.