Doutor egresso e docentes do Programa de Pós-Graduação em Astrofísica do INPE prevêem a detecção de uma nova classe de fontes astrofísicas: fusões de anãs brancas binárias prestes a serem descobertas no Observatório Vera Rubin

Os astrofísicos estão à beira de uma descoberta significativa, pois pesquisas recentes antecipam que o Observatório Vera Rubin, programado para iniciar operações em meados de 2024, será capaz de detectar um novo tipo de fonte astrofísica. O estudo prevê que a emissão associada às fusões de binárias de anãs brancas, em comprimentos de onda que vão do infravermelho ao ultravioleta, será observada a uma taxa surpreendente de até mil por ano! Os resultados desta pesquisa, a serem publicados no The Astrophysical Journal, foram conduzidos por um grupo de pesquisadores brasileiros, liderado por um ex-doutorando da Divisão de Astrofísica do INPE, seus orientadores membros do Programa de Pós-Graduação em Astrofísica, em colaboração com colegas do Centro Internacional de Astrofísica Relativística (ICRANet) e da Universidade de Ferrara, associados ao Instituto Nacional de Astrofísica (INAF) da Itália.

O estudo indica que as estrelas anãs brancas binárias, no evento cataclísmico produzido por sua fusão, emitem um "transiente óptico" característico de cerca de meio dia após o processo de fusão. O material ejetado a uma velocidade de 1000 km/s, com temperaturas de 100.000 K, gera uma luminosidade de 10 a 100 milhões de vezes a do Sol por algumas horas. No entanto, a rápida expansão faz com que o material esfrie rapidamente, o que explica por que sua observação até agora escapou aos olhos dos telescópios. Esta fonte astrofísica exibe características observacionais que preenchem a lacuna entre novas e supernovas, com uma luminosidade e evolução temporal semelhantes às kilonovas.

O resultado mais empolgante da pesquisa é que, ao reunir a população esperada dessas fusões e as características de sua emissão, os pesquisadores estimaram que o Observatório Vera Rubin, equipado com instrumentação de ponta e um amplo campo de visão, está pronto para capturar muitos desses eventos a uma taxa de até mil por ano, ou seja, muito alta. Se as observações corresponderem às previsões, essas fusões estelares prometem uma compreensão sem precedentes sobre os processos que governam seu nascimento e evolução. Os cientistas afirmam que a detecção desses transientes ópticos terá um impacto profundo em nosso conhecimento dos fenômenos astrofísicos que ligam as anãs brancas massivas e a formação de estrelas de nêutrons, fornecendo informações cruciais sobre a possível geração de supernovas do Tipo Ia a partir de fusões de anãs brancas binárias.

À medida que novas instalações de amplo campo de visão, seguindo o caminho de antecessores como o Palomar Transient Factory e o Zwicky Transient Facility, como o Observatório Vera Rubin, se preparam para iniciar sua missão, a comunidade astronômica aguarda ansiosamente o amanhecer desta nova era na exploração de transientes ópticos astrofísicos.

O trabalho a ser publicado pode ser encontrado neste link: https://arxiv.org/abs/2310.06655

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