Astrônomos encontraram um sistema binário com uma rotação tão apertada que ambas as estrelas poderiam caber confortavelmente dentro do Sol. A descoberta foi descrita em um artigo disponível no serviço de pré-impressão arXiv, já aceito para publicação pelo periódico científico The Open Journal of Astrophysics.

Denominado ZTF J2020+5033, o sistema está a apenas 457 anos-luz de distância da Terra e consiste em uma anã marrom de alta massa e uma anã vermelha de baixa massa que giram uma em torno da outra em uma órbita vertiginosa de 1,9 hora. 

Essa distância equivale a menos da metade do raio do Sol e é sete vezes menor do que a de qualquer outro sistema conhecido de estrelas binárias.

Os componentes do sistema estelar binário ZTF J2020+5033 são uma anã marrom de alta massa e uma anã vermelha de baixa massa que circundam uma à outra em uma órbita sete vezes menor do que a de qualquer outro sistema conhecido de estrelas binárias. Crédito: Observatório Europeu do Sul

Pouquíssimas anãs marrons foram encontradas em binários próximos com outras estrelas pequenas. De acordo com a equipe liderada pelo astrofísico Kareem El-Badry, do Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian, o sistema recém-descoberto pode nos oferecer algumas pistas sobre o porquê disso.

Anãs marrons são estrelas?

Anãs marrons, tecnicamente, não se enquadram na definição de estrelas, ocupando uma zona que fica entre estrelas minúsculas e planetas massivos. Apresentando cerca de 13 a 80 vezes a massa de Júpiter, esses objetos têm massa suficiente para inflamar a fusão de deutério em seus núcleos, mas não o hidrogênio que alimenta estrelas cheias.

Por serem pequenos e sombrios, são difíceis de detectar. Segundo o site Science Alert, cerca de cinco mil delas são conhecidas na Via Láctea, e a maioria é solitária. Apenas em torno de 1% das estrelas semelhantes ao Sol e de menor massa estão em sistemas binários com anãs marrons dentro de algumas unidades astronômicas.

A anã vermelha do sistema  ZTF J2020+5033 é relativamente pequena – com apenas 17,6% do raio e 13,4% da massa do Sol. E a anã marrom tem quase o raio de Júpiter, mas mais de 80 vezes sua massa.

Outras propriedades observadas sugerem que ambos os objetos também são bastante antigos, o que levanta questões sobre como chegaram onde estão. El-Badry e seus colegas acreditam que eles já teriam sido consideravelmente maiores do que são, o que pode significar que já estiveram pelo menos cinco vezes mais distantes um do outro.

Animação ilustra a transferência de entre dois objetos de um sistema estelar binário

Quando o material estelar escapa, ele é retardado pelo campo magnético da estrela a uma distância considerável antes de finalmente ser ejetado. Assim como um patinador de gelo girando desacelera estendendo seus braços, essa distribuição de massa diminui o giro da estrela, o que encolhe a órbita no caso de binários. 

Com base na órbita apertada neste sistema binário, essa “frenagem magnética” parece ser um processo eficiente, mesmo em estrelas de baixa massa e anãs marrons. Isso significa que, no futuro, a órbita de ZTF J2020+5033 deve continuar encolhendo. 

Embora seja menor e menos massiva que a anã vermelha, a anã marrom tem gravidade superficial ligeiramente maior, o que indica que, dentro de alguns milhões de anos, o objeto maior começará a roubar material da companheira à medida que se aproximam.