Detectada radiação X proveniente de uma anã castanha

2003-04-20

Em cima: Imagem em raios-X, obtida pelo Chandra, de TWA 5B (a fonte mais acima), uma anã castanha que orbita um sistema binário jovem, conhecido por TWA 5A (a fonte brilhante abaixo). A anã castanha orbita o binário a uma distância cerca de 2,75 vezes a órbita de Plutão à volta do Sol. Crédito: NASA/CSC/Chuo U./Y. Tsuboi et al. Em baixo: Imagem no óptico, obtida pelo telescópio KUEYEN do VLT (ESO), de TWA 5A e TWA 5B. Os riscos brilhantes que raiam da fonte maior devem-se a reflexões ópticas no telescópio. Crédito: NASA/CXC/Neuhauser et al.
Observações realizadas pelo observatório de raios-X Chandra
Chandra X-ray Observatory
O observatório de raios-X Chandra, lançado em 1999, faz parte do projecto dos Grandes Observatórios Espaciais da NASA. O seu nome homenageia Subrahmanyan Chandrasekhar, Prémio Nobel da Física em 1983. O Chandra detecta fontes de raios-X a milhares de milhões de anos-luz de nós. Observar em raios-X é a única forma de observar matéria muito quente, a milhões de graus Célsius. O Chandra detecta raios-X de regiões de alta energia, como por exemplo remanescentes de supernovas.
(NASA
National Aeronautics and Space Administration (NASA)
Entidade norte-americana, fundada em 1958, que gere e executa os programas espaciais dos Estados Unidos da América.
) detectaram radiação X
raios-X
A radiação X é a radiação electromagnética cujo comprimento de onda está compreendido entre o ultravioleta e os raios gama, ou seja, pertence ao intervalo de aproximadamente 0,1 Å a 100 Å. Descobertos em 1895, os raios-X tambêm são, por vezes, chamados de raios de Röntgen em homenagem ao seu descobridor. A radiação X é altamente penetrante, o que a torna muito útil, por exemplo, para obter radiografias.
proveniente da anã castanha
anã castanha
A anã castanha é uma estrela falhada cuja massa é insuficiente para permitir a fusão nuclear do hidrogénio em hélio no seu centro. No início das suas vidas, as anãs castanhas têm a fusão de deutério no seu núcleo central. Mesmo depois de esgotarem o deutério, as anãs castanhas radiam por conversão de energia potencial gravítica em calor e, como tal, emitem fortemente no domínio do infravermelho. De acordo com modelos, a massa máxima que uma anã castanha pode ter é de 0,08 massas solares (ou 80 massas de Júpiter). Estes objectos representam o elo que falta entre as estrelas de pequena massa e os planetas gasosos gigantes como Júpiter.
TWA 5B. TWA 5B orbita o sistema binário TWA 5A, a uma distância 2,75 vezes a órbita
órbita
A órbita de um corpo em movimento é a trajectória que o corpo percorre no espaço.
de Plutão
Plutão
Plutão é, na maior parte do tempo, o nono e último planeta do Sistema Solar a contar do Sol, mas devido à sua órbita excêntrica, durante algum tempo aproxima-se mais do Sol do que Neptuno. É um planeta singular em muitos aspectos: é o mais pequeno (cerca de 1/500 o diâmetro da Terra), tem uma composição muito rica em gelos, possui a órbita mais excêntrica e inclinada em relação à eclíptica, e tem, tal como Úrano, o seu eixo de rotação muito inclinado (122º) em relação à eclíptica.
em torno do Sol
Sol
O Sol é a estrela nossa vizinha, que se encontra no centro do Sistema Solar. Trata-se de uma estrela anã adulta (dita da sequência principal) de classe espectral G. A temperatura na sua superfície é aproximadamente 5800 graus centígrados e o seu raio atinge os 700 mil quilómetros.
. TWA 5A, constituído por duas estrelas
estrela
Uma estrela é um objecto celeste gasoso que gera energia no seu núcleo através de reacções de fusão nuclear. Para que tal possa suceder, é necessário que o objecto possua uma massa superior a 8% da massa do Sol. Existem vários tipos de estrelas, de acordo com as suas temperaturas efectivas, cores, idades e composição química.
do tipo do Sol, encontra-se a 180 anos-luz
ano-luz (al)
O ano-luz (al) é uma unidade de distância igual a 9,467305 x 1012 km, que corresponde à distância percorrida pela luz, no vácuo, durante um ano.
e pertence a um grupo com cerca de uma dúzia de estrelas jovens, na constelação
constelação
Designa-se por constelação cada uma das 88 regiões em que se divide a abóbada celeste, por convenção de 1922.
da Hidra.

A anã castanha é cerca de 200 vezes menos brilhante do que o binário e localiza-se a apenas dois segundos de arco
segundo de arco (")
O segundo de arco (") é uma unidade de medida de ângulos, ou arcos de circunferência, correspondente a 1/60 de minuto de arco, ou seja, 1/3600 de grau.
, o que demonstra a elevada resolução angular do espectrómetro
espectrómetro
O espectrómetro é um instrumento cuja função é medir os comprimentos de onda de um determinado espectro de luz, permitindo identificar as espécies químicas responsáveis pelas riscas existentes nesse espectro.
ACIS (acrónimo do inglês Advanced CCD Imaging Spectrometer). Esta é a primeira vez que um telescópio de raios-X consegue resolver uma anã castanha tão próxima de um estrela.

TWA 5B encontra-se suficientemente afastada do binário para que não seja significativa a reflexão da radiação
radiação electromagnética
A radiação electromagnética, ou luz, pode ser considerada como composta por partículas (os fotões) ou ondas. As suas propriedades dependem do comprimento de onda: ondas ou fotões com comprimentos de onda mais longos traduzem radiação menos energética. A radiação electromagnética, ou luz, é usualmente descrita como um conjunto de bandas de radiação, como por exemplo o infravermelho, o rádio ou os raios-X.
X proveniente das estrelas. Os dados observacionais mostram que os raios-X têm origem no plasma
plasma
O plasma é um gás completamente ionizado, em que a temperatura é demasiado elevada para que os átomos existam como tal, sendo composto por electrões e núcleos atómicos livres. É chamado o quarto estado da matéria, para além do sólido, líquido e gasoso.
coronal da anã castanha, que se encontra a uma temperatura próxima de 3 milhões de graus.

As anãs castanhas são frequentemente referidas como sendo estrelas falhadas, porque a sua massa
massa
A massa é uma medida da quantidade de matéria de um dado corpo.
é inferior ao limite mínimo (cerca de 80 vezes a massa de Júpiter
Júpiter
Júpiter é o quinto planeta mais próximo do Sol. Com um diâmetro cerca de 11 vezes maior do que a Terra e uma massa mais de 300 vezes superior, é o maior planeta do Sistema Solar e o primeiro dos planetas gigantes gasosos.
, ou 8% a massa do Sol
massa solar
Massa solar é a quantidade de massa existente no Sol e, simultaneamente, a unidade na qual os astrónomos exprimem as massas das estrelas, nebulosas e galáxias. Uma massa solar é igual a 1,989x1030 kg.
) necessário para desencadear a fusão nuclear do hidrogénio
combustão de hidrogénio
Designa-se por combustão, ou queima, de hidrogénio o processo de fusão nuclear no qual núcleos de hidrogénio colidem para formar núcleos de hélio. O termo "combustão" é, neste contexto, um abuso de linguagem introduzido pelos astrónomos profissionais. Todas as estrelas que nascem com massa superior a 0,08 vezes a massa do Sol queimam hidrogénio.
em hélio, característica de estrelas como o Sol. Desprovidas de qualquer fonte de energia central, as anãs castanhas são intrinsecamente pouco brilhantes e a sua única energia vem da sua contracção gradual ou colapso.

Contudo, as anãs castanhas jovens, tal como as estrelas jovens, têm interiores turbulentos. Quando sujeito a uma rotação rápida, o movimento turbulento pode produzir um campo magnético
campo magnético
O campo magnético é a região em torno de um corpo na qual é detectada uma força magnética. Os campos magnéticos actuam apenas em partículas electricamente carregadas. Campos magnéticos fracos são por exemplo gerados por efeito de dínamo no interior dos planetas e luas, enquanto que campos magnéticos mil milhões de vezes mais fortes podem ser gerados em estrelas e galáxias. Os campos magnéticos são capazes de controlar o movimento de gás ionizado e até moldar a forma dos corpos por eles actuados.
emaranhado que aquece a atmosfera
atmosfera
1- Camada gasosa que envolva um planeta ou uma estrela. No caso das estrelas, entende-se por atmosfera as suas camadas mais exteriores. 2- A atmosfera (atm) é uma unidade de pressão equivalente a 101 325 Pa.
superior, a coroa, à temperatura de alguns milhões de graus. Os raios-X provenientes tanto de TWA 5A e TWA 5B vêm das suas coroas e o sistema tem apenas 12 milhões de anos.

Estima-se que a massa de TWA 5B se situa entre 15 e 40 vezes a massa de Júpiter, o que faz desta anã castanha uma das de menor massa até hoje descoberta. Aliás, o seu baixo valor encontra-se bem perto da fronteira que separa planetas
planeta
Um planeta é um objecto que se forma no disco que circunda uma estrela em formação e cuja massa é superior à de Plutão (1/500 da massa da Terra) e inferior a 10 vezes a massa de Júpiter. Ao contrário das estrelas, os planetas não produzem luz, apenas reflectem a luz da estrela que orbitam.
de anãs castanhas, cerca de 12 vezes a massa de Júpiter. A pergunta fica: será que planetas de massa elevada orbitando estrelas, como os planetas extra-solares
planeta extra-solar
Um planeta extra-solar é um planeta que não orbita o nosso Sol.
descobertos em anos recentes, emitem radiação X enquanto jovens?

O estudo de TWA 5B vem ainda estabelecer uma ligação entre as anãs castanhas jovens activas em raios-X, com menos de um milhão de anos, e aquelas que se encontram num período calmo e tardio, com idades entre 500 e mil milhões de anos. Este trabalho de investigação, liderado por Y. Tsuboi (Universidade de Chuo, Japão), encontra-se descrito num artigo publicado em Abril na revista da especialidade The Astrophysical Journal Letters.

Fonte da notícia: http://chandra.harvard.edu/press/03_releases/press_041403.html