TIC 290061484 quebra recorde com trio de estrelas eclipsantes observado pelo TESS

Um conjunto de três estrelas localizado a pouco menos de 5,000 anos-luz da Terra acaba de pulverizar um recorde que se mantinha havia muito tempo.

Um trio estelar compacto a menos de 5,000 anos-luz

O TIC 290061484 é um sistema de estrelas ligadas pela gravidade, formado por um par binário em órbita muito apertada e por uma terceira estrela que circula as duas. O mais impressionante é o quão compacto ele é: se fosse colocado no nosso Sistema Solar, todo o conjunto caberia dentro da órbita de Mercúrio.

E há mais um detalhe curioso. Além do trio central, os dados sugerem que o sistema pode contar com uma “companhia” extra: existem indícios de uma quarta estrela, descrevendo uma trajetória bem mais distante.

As três estrelas do triplosistema central, porém, não devem permanecer assim para sempre. Elas seguem numa rota de colisão e, no futuro, devem colidir, fundir-se, explodir em supernova e deixar para trás apenas uma única estrela de nêutrons - em cerca de 20 milhões de anos.

Como o TESS revelou os eclipses do sistema TIC 290061484

A detecção foi feita com o telescópio espacial TESS, concebido para caçar exoplanetas ao identificar variações minúsculas no brilho estelar que denunciam a presença de um mundo em órbita.

Só que sistemas estelares que se eclipsam ao longo da nossa linha de visada também produzem oscilações de brilho: conforme uma estrela passa na frente da outra, parte da luz é bloqueada. As medições do TESS conseguem captar essas variações igualmente. Isso se torna uma ferramenta poderosa para descobrir sistemas do tipo, já que, a distâncias tão grandes, eles costumam parecer apenas uma única estrela.

É exatamente o que acontece com o trio central do TIC 290061484. O plano orbital em que as três estrelas estão alinhadas é praticamente “de lado” em relação à nossa visão, o que faz com que observemos diferentes configurações de eclipse enquanto elas executam a sua dança cósmica.

Uma equipa de cientistas liderada pelo astrofísico Veselin Kostov, do Centro de Voos Espaciais Goddard da NASA, identificou o sistema após uma análise extensa dos dados do TESS. Para isso, aplicaram um algoritmo de aprendizado de máquina, filtrando os registos à procura do sinal esperado de eclipses em sistemas estelares; em seguida, recorreram a uma pequena “tropa” de cientistas cidadãos para refinar ainda mais os resultados.

"Estamos principalmente à procura de assinaturas de sistemas compactos com múltiplas estrelas, estrelas pulsantes incomuns em sistemas binários e objetos estranhos", diz o físico Saul Rappaport, do Instituto de Tecnologia de Massachusetts.

"É empolgante identificar um sistema assim porque eles raramente são encontrados, mas talvez sejam mais comuns do que as contagens atuais sugerem."

Depois de marcar o TIC 290061484 como um alvo de interesse, os pesquisadores puderam então estudar as variações de luz para inferir as características do sistema.

Massas, períodos orbitais e o possível quarto membro

No binário central, as duas estrelas têm massas de 6.85 e 6.11 vezes a massa do Sol, e completam a órbita mútua em apenas 1.8 dias.

A terceira estrela, por sua vez, tem 7.9 vezes a massa do Sol e orbita o par central num período de 24.5 dias. Esse valor supera com folga o recorde anterior do menor sistema tríplice conhecido, cujo período orbital era de 33 dias.

Por fim, a provável quarta estrela teria cerca de 6.01 vezes a massa do Sol. A estimativa é que ela circule o trio central numa órbita muito, muito mais ampla, com aproximadamente 3,200 dias de período.

Por que sistemas múltiplos podem ser mais comuns do que pensamos

As estrelas nascem a partir de regiões anormalmente densas dentro de vastas nuvens de gás. Em geral, essas nuvens dão origem a várias estrelas “bebés”: algumas chegam perto o suficiente para se fundirem, enquanto outras permanecem juntas durante toda a vida, presas em órbitas mútuas.

Na Via Láctea, a maioria das estrelas faz parte de sistemas assim. Quando olhamos para o céu noturno, mais de metade das estrelas visíveis são, na verdade, múltiplas - só que estão longe demais para distinguirmos cada componente.

Também sabemos que existem muitos sistemas com múltiplas estrelas que ainda não foram reconhecidos. Esta descoberta reforça a ideia de que pode haver muito mais deles do que imaginávamos. O passo seguinte será direcionar o futuro Telescópio Espacial Nancy Grace Roman para essa busca, assim que ele estiver em operação.

"Antes de os cientistas descobrirem sistemas tríplices de três estrelas com eclipses, não esperávamos que eles existissem", afirma o astrónomo Tamás Borkovits, do Observatório de Baja da Universidade de Szeged, na Hungria. "Mas, depois que os encontramos, pensamos: por que não? O Roman também pode revelar categorias de sistemas e objetos nunca vistas antes, que vão surpreender os astrónomos."

O estudo foi publicado no Jornal Astrofísico.