Uma estrela anão marrom que é tão quente quanto um forno de pizza está fazendo algo especial

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Uma estrela anão marrom que é tão quente quanto um forno
de pizza está fazendo algo especial
Impressão artística de uma estrela anã marrom. (Observatório Internacional
Gemini/NOIRLab/NSF/AURA/J. da Silva)
Identificamos a estrela mais fria já produzida por ondas de rádio – uma anã marrom pequena demais
para ser uma estrela regular e muito massiva para ser um planeta.
Nossas descobertas, publicadas hoje no Astrophysical Journal Letters, detalham a detecção de emissão
de rádio pulsada dessa estrela, chamada WISE J0623.
Apesar de ser aproximadamente do mesmo tamanho que Júpiter, esta estrela anã tem um campo
magnético muito mais poderoso do que o do nosso Sol. Ele está se juntando às fileiras de apenas um
pequeno punhado de anãs ultra-frias conhecidas que geram rajadas de rádio repetidas.
Fazendo ondas com estrelas de rádio
Com mais de 100 bilhões de estrelas em nossa galáxia Via Láctea, pode surpreender que os
astrônomos tenham detectado ondas de rádio de menos de 1.000 delas. Uma razão é porque as ondas
de rádio e a luz óptica são geradas por diferentes processos físicos.
Ao contrário da radiação térmica (calor) proveniente da camada externa quente de uma estrela, a
emissão de rádio é o resultado de partículas chamadas elétrons acelerando e interagindo com o gás
magnetizado em torno da estrela.
Por causa disso, podemos usar a emissão de rádio para aprender sobre as atmosferas e os campos
magnéticos das estrelas, o que poderia nos dizer mais sobre o potencial de vida sobreviver em qualquer
planeta que os orbite.
Outro fator é a sensibilidade dos radiotelescópios que, historicamente, só podiam detectar fontes que
eram muito brilhantes.
https://noirlab.edu/public/images/noirlab2114a/
https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/ace188
https://www.sciencealert.com/the-weirdest-facts-about-jupiter
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A maioria das detecções de estrelas com radiotelescópios nas últimas décadas foram erupções de
estrelas altamente ativas ou explosões energéticas da interação de sistemas binários (dois) estrelas.
Mas com a sensibilidade e cobertura melhoradas de novos radiotelescópios, podemos detectar estrelas
menos luminosas, como anãs marrons frias.
WISE J0623 tem uma temperatura de cerca de 700 Kelvin. Isso equivale a 420 oC (788 ?F) ou
aproximadamente a mesma temperatura que um forno de pizza comercial – muito quente para os
padrões humanos, mas bastante frio para uma estrela.
Essas anãs marrons frias não podem sustentar os níveis de atividade atmosférica que geram emissão
de rádio em estrelas mais quentes, tornando estrelas como WISE J0623 mais difíceis para os
radioastrônomos encontrarem.
Como encontramos a estrela de rádio mais legal?
É aqui que entra o novo radiotelescópio australiano SKA Pathfinder. Este está localizado em
Inyarrimanha Ilgari Bundara, o Observatório de Radio-astronomia CSIRO Murchison na Austrália
Ocidental, e tem uma matriz de 36 antenas, cada uma com 12 metros de diâmetro.
O telescópio pode ver grandes regiões do céu em uma única observação e já pesquisou quase 90%
dele. A partir desta pesquisa, identificamos cerca de três milhões de fontes de rádio, a maioria das quais
são núcleos galácticos ativos – buracos negros nos centros de galáxias distantes.
Então, como podemos dizer quais dessas milhões de fontes são estrelas de rádio? Uma maneira é
procurar algo chamado "emissão de rádio polarizada circularmente".
As ondas de rádio, como outras radiações eletromagnéticas, oscilam à medida que se movem pelo
espaço. A polarização circular ocorre quando o campo elétrico da onda gira em espiral ou movimento de
saca-rolhas à medida que se propaga.
Para nossa pesquisa, usamos o fato de que os únicos objetos astronômicos conhecidos por emitir uma
fração significativa de luz polarizada circularmente são estrelas e pulsares (estrelas rotativas de
nêutrons).
Ao selecionar apenas fontes de rádio altamente polarizadas de uma pesquisa anterior do céu,
encontramos o WISE J0623. Você pode ver usando o controle deslizante na figura acima que, uma vez
que você muda para a luz polarizada, há apenas um objeto visível.
O que significa essa descoberta?
A emissão de rádio desta estrela foi um evento único raro que aconteceu durante a nossa observação
de 15 minutos? Ou poderíamos detectá-lo novamente?
Pesquisas anteriores mostraram que a emissão de rádio detectada de outras anãs marrons frias estava
ligada aos seus campos magnéticos e geralmente repetida na mesma taxa que a estrela gira.
Para investigar isso, fizemos observações de acompanhamento com o Australian Telescope Compact
Array da CSIRO e com o telescópio MeerKAT operado pelo Observatório de Radioastronomia da África
https://astronomy.swin.edu.au/cosmos/B/brown+dwarf
https://www.csiro.au/askap
https://theconversation.com/some-black-holes-are-anything-but-black-and-weve-found-more-than-75-000-of-the-brightest-ones-169938
https://www.sciencealert.com/black-holes
https://theconversation.com/weve-used-a-new-technique-to-discover-the-brightest-radio-pulsar-outside-our-own-galaxy-180508
https://theconversation.com/weve-mapped-a-million-previously-undiscovered-galaxies-beyond-the-milky-way-take-the-virtual-tour-here-148442
https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2008ApJ...684..644H
https://www.csiro.au/en/about/facilities-collections/atnf/australia-telescope-compact-array
https://www.sarao.ac.za/science/meerkat/
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do Sul.
Essas novas observações mostraram que a cada 1,9 horas, havia duas explosões brilhantes e
polarizadas circularmente do WISE J0623, seguidas de meio atraso de meia hora antes do próximo par
de explosões.
WISE J0623 é a anã marrom mais fria detectada através de ondas de rádio e é o primeiro caso de
pulsações de rádio persistentes. Usando este mesmo método de pesquisa, esperamos que pesquisas
futuras detectem anãs marrons ainda mais frias.
Estudar essas estrelas anãs sem elo ajudará a melhorar nossa compreensão da evolução estelar e
como exoplanetas gigantes (planetas em outros sistemas solares) desenvolvem campos magnéticos.
Reconhecemos o Wajarri Yamatji como os proprietários tradicionais do site do Observatório de Radio-
astronomia de Murchison, onde o Australian SKA Pathfinder está localizado, e o povo Gomeroi como os
proprietários tradicionais do Australian Telescope Compact Array site.
Kovi Rose, Astrofísica PhD Candidate, Universidade de Sydney e Tara Murphy, Professora da
Universidade de Sydney
Este artigo é republicado de The Conversation sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo
original.
https://theconversation.com/profiles/kovi-rose-1434702
https://theconversation.com/institutions/university-of-sydney-841
https://theconversation.com/profiles/tara-murphy-1082
https://theconversation.com/institutions/university-of-sydney-841
https://theconversation.com/
https://theconversation.com/weve-detected-a-star-barely-hotter-than-a-pizza-oven-the-coldest-ever-found-to-emit-radio-waves-207830