Uma pesquisa realizada por astrônomos da Universidade de Liège, na Bélgica, identificou a origem dos misteriosos raios X da estrela γ Cassiopeia (mais conhecida pelo apelido de “γ Cas”), localizada na constelação de Cassiopeia. Com base em observações feitas pelo telescópio espacial XRISM do Japão, os cientistas demonstraram que a radiação extrema é produzida anã branca magnética orbitando a estrela, e não pela própria γ Cas, como alguns sugeriram, encerrando um mistério de 50 anos.
Detalhes da pesquisa foram publicados nesta terça-feira, 24 de março, em artigo científico na revista Astronomia e astrofísica.
A descoberta, além de um enigma que durou quase meio século, revela também a existência de uma classe de sistemas binários que, até então: foi apenas previsto teoricamente.
γ Cas, visível a olho nu, já era conhecida desde o século 19 como a primeira estrela do tipo Be descoberta. Estas estrelas são muito massivas e giram rapidamente, ejetando matéria e formando discos ao seu redor. No entanto, desde 1976, as observações revelaram um comportamento incomum. γ Cas emite raios X com cerca de 40 vezes a intensidade de estrelas semelhantes, além de temperaturas plasmáticas superiores a 100 milhões de graus e flutuações extremamente rápidas.
“A ciência propôs vários cenários para explicar esta emissão.”A astrônoma Yael Naze, professora da Universidade de Liège, na Bélgica, e coautora do estudo, disse em um comunicado à imprensa. “Um deles envolvia a reconexão magnética local entre a superfície da estrela Be e seu disco. Outros especularam que (aumentando a massa de um objeto espacial)“.
Mesmo depois de décadas de estudo e da identificação de cerca de 20 objetos semelhantes, os chamados “análogos de γ Cas”, nenhuma hipótese foi comprovada de forma conclusiva. A resposta finalmente veio com uma ferramenta Resolverum microcalorímetro de alta precisão instalado no XRISM capaz de analisar espectros de raios X com detalhes sem precedentes.
A equipe conduziu três campanhas de observação de dezembro de 2024 a junho de 2025, cobrindo todo o período orbital do sistema binário de aproximadamente 203 dias. Os dados forneceram evidências conclusivas. As assinaturas espectrais do plasma quente variaram rapidamente com o tempo, seguindo o movimento orbital da estrela companheira.
“Os espectros mostraram que os sinais de plasma de alta temperatura mudaram de velocidade entre as três observações, seguindo o movimento orbital da anã branca e não da estrela Be”, explica o investigador. Essa mudança foi medida com alta confiabilidade estatística. Na verdade, é a primeira evidência direta de que o plasma superquente responsável pelos raios X está associado a uma estrela companheira compacta e não à própria estrela Be.
Além disso, uma análise da largura das linhas espectrais movendo-se a aproximadamente 200 km/s descartou o cenário de uma anã branca não magnética. Em vez disso, os dados indicam a presença de um campo magnético significativo que direciona o material de acreção.
Com base nestas observações, os investigadores propõem um modelo claro; Parte deste material é capturado anã brancacriando um segundo disco de acréscimo. O campo magnético do objeto compacto direciona esse fluxo para seus pólos, onde a energia é liberada na forma de raios X.
Esta descoberta resolve o caso γ Cas e ao mesmo tempo confirma a existência de uma população de sistemas binários compostos por estrelas do tipo Be e anãs brancas em acreção, uma classe prevista há décadas, mas nunca identificada com precisão.
No entanto, os resultados também lançam dúvidas sobre os modelos teóricos estabelecidos. As observações mostram que estes sistemas representam aproximadamente 10% das estrelas Be e estão principalmente associados às de maior massa, em contraste com as previsões que indicavam uma população maior de estrelas de menor massa.
“Esta discrepância sugere uma revisão dos modelos binários de evolução, particularmente no que diz respeito à eficiência da transferência de massa entre componentes, uma conclusão consistente com vários estudos independentes recentes”, observa Naze. “Resolver este mistério abre, portanto, novos caminhos de pesquisa nos próximos anos.”
O pesquisador também enfatiza a importância mais ampla da descoberta. “Compreender a evolução dos sistemas binários é importante para compreender as ondas gravitacionais, por exemplo, porque são os binários massivos que os emitem no final da sua vida útil.”
*Por Artur Almeida.
