Uma equipe internacional de astrônomos conduziu observações multicomprimento de onda de uma estrela variável designada Gaia22ayj. Os resultados da campanha de observação indicam que esta estrela é uma anã branca de acreção magnética. As descobertas são detalhadas em um artigo publicado em 2 de janeiro no servidor de pré-impressão arXiv .

Detectar e estudar estrelas variáveis pode oferecer insights importantes sobre aspectos da estrutura e evolução estelar. A investigação de variáveis também pode ser útil para uma melhor compreensão da escala de distância do universo.

Variáveis cataclísmicas (CVs) são sistemas estelares binários que compreendem uma anã branca (WD) e uma estrela companheira normal. Elas aumentam irregularmente em brilho por um grande fator, depois caem de volta para um estado quiescente.

Polares são uma subclasse de variáveis cataclísmicas que se distinguem de outros CVs pela presença de um campo magnético muito forte em suas anãs brancas, enquanto em polares intermediárias (IPs) esse campo magnético é mais fraco. Observações mostram que em polares, o spin WD é tipicamente travado com o período orbital, enquanto em IPs, o WD gira cerca de 10–100 vezes mais rápido que o período orbital.

Gaia22ayj foi identificado pela primeira vez em março de 2022, a uma distância de cerca de 8.150 anos-luz, quando sofreu uma explosão óptica. Estudos iniciais deste objeto sugeriram que ele é um binário WD, com base no período detectado de 9,36 minutos, que foi proposto como o período orbital do sistema.

Entretanto, agora, em um novo estudo conduzido por um grupo de astrônomos, Antonio C. Rodriguez, do Instituto de Tecnologia da Califórnia (Caltech), aponta para um cenário bem diferente.

"Apresentamos dados de múltiplos comprimentos de onda para mostrar que o período de 9,36 min em Gaia22ayj não é o período orbital de um sistema binário, mas sim o período de spin WD (ou batimento spin-órbita) de um WD magnético em acreção. Nesse sentido, Gaia22ayj é como um IP, mas sua grande amplitude fotométrica e modulação espectroscópica lembram polares, sugerindo, portanto, que esta é, no mínimo, uma nova subclasse empiricamente definida de CVs magnéticos", explicam os pesquisadores.

O estudo descobriu que Gaia22ayj pulsa em comprimentos de onda ópticos e infravermelhos próximos em um período de 9,36 minutos. Em comprimentos de onda ópticos, a fonte pulsa em níveis extremos, mudando o brilho por um fator de 7,5–10 dentro do intervalo de 2,5 minutos. Os astrônomos assumem que a modulação espectral de banda larga, que lembra a emissão de cíclotrons em polares, é responsável por tal comportamento.

As observações mostram que o período de 9,36 minutos acompanha uma modulação de alta amplitude (de cerca de 2,0 mag). Os pesquisadores associam esse período a um período de spin WD ou batimento spin-órbita, não a um período orbital como se pensava anteriormente. Eles acrescentam que o objeto está girando rapidamente para baixo como os pulsares WD.

Além disso, o estudo descobriu que Gaia22ayj é uma fonte luminosa de raios X, com uma luminosidade em um nível de 270 nonillion erg/s na banda de 0,3–8 keV, portanto comparável à maioria dos IPs e aos polares mais luminosos. Também descobriu-se que sua polarização linear atinge 40%, o que é um sinal claro de magnetismo.

Os pesquisadores acrescentam que a explosão de Gaia22ayj se assemelha àquelas de IPs. Isso, junto com as linhas de emissão de Balmer e hélio de pico duplo, indicam acreção contínua — como nas polares.

No geral, os autores do artigo concluem que Gaia22ayj é um WD de acreção magnética que compartilha propriedades de pulsares WD e polares. Assim, as descobertas sugerem que esse sistema pode ser percebido como um elo perdido entre as duas classes de binários WD magnéticos.