Um Complexo Sistema de Quatro Estrelas

Astrônomos descobriram um sistema de quatro estrelas apresentando um fenômeno nunca antes confirmado. O sistema, TIC 433545934, possui dois pares de estrelas próximas orbitando uma à outra. Embora cada par eclipse suas próprias duas estrelas, como de costume, apenas um par eclipsa o outro.

Sistemas 'aninhados'

Quando três ou mais estrelas estão gravitacionalmente ligadas, elas tendem a se organizar em órbitas estáveis ​​para evitar se separarem ou colidirem. Em sistemas estelares triplos, duas estrelas orbitam bem próximas uma da outra (o "sistema binário interno"), enquanto uma terceira estrela orbita muito mais distante. 

Os sistemas estelares quádruplos podem ser "3+1", com três estrelas em um sistema triplo aninhado mais uma estrela orbitando mioto mais distante, ou "2+2", com dois pares de estrelas separados. Cada par orbita próximo a si mesmo, enquanto os dois pares orbitam um ao outro a uma distância muito maior.

O foco deste estudo são os sistemas 2+2, nos quais ambos os pares internos são "binárias eclipsantes". Isso significa que cada par está orientado de forma que, quando observado da Terra, as duas estrelas de cada par passam periodicamente uma em frente à outra, causando uma queda regular no brilho.

Vista superior das órbitas das quatro estrelas em TIC 433545934. Os três planos orbitais são planos com uma precisão de alguns graus. Os três períodos orbitais são de 2,07, 1,41 e 224 dias para as órbitas A, B e AB, respectivamente, e a excentricidade externa é de 0,6. Eclipses externos ocorrem quando o sistema está próximo ao periastro, com a separação mínima entre os dois feixes externos. Crédito: Tamás Borkovits et al., arXiv (2026). DOI: https://doi.org/10.48550/arXiv.2608.13034

Três mergulhos

Neste estudo, astrônomos liderados por Tamás Borkovits, do Observatório Astronômico de Baja, na Hungria, estudaram um sistema estelar do tipo 2+2 chamado TIC 433545934, que apresenta esse padrão de sincronização, confirmando que os dois pares estão realmente ligados gravitacionalmente. O que é ainda mais singular é que eles também observaram um evento raro que causou um eclipse "triplo", no qual os dois pares binários inteiros são vistos passando um em frente ao outro, tornando o primeiro sistema estelar quádruplo 2+2 confirmado que apresenta tanto sincronização de eclipses quanto eclipses entre os pares completos. Em conjunto, isso o torna um exemplo excepcionalmente bem comprovado dessa rara classe de sistema.

Vamos chamar os dois pares de estrelas de A e B. Além do eclipse dentro do para A, o par B inteiro eclipsa cada estrela do par A.  A equipe descobriu que, curiosamente, isso só acontece em um sentido: "esses eventos extras ocorrem apenas uma vez durante uma revolução externa, ou seja, o sistema binário A não eclipsa as estrelas do sistema binário B", escrevem os autores no artigo.

Eles explicam essa assimetria através do formato da órbita externa — o caminho que os dois pares descrevem um ao redor do outro é notavelmente alongado em vez de circular, com uma geometria que permite que apenas um dos pares passe na frente do outro.

Par A vs. par B

Utilizando dados do TESS e observações de acompanhamento feitas da Terra, os astrônomos mapearam todo o sistema. Os pares individuais orbitam a cada 1,4 e 2,1 dias, enquanto o sistema completo dos dois pares leva cerca de 224,5 dias para orbitar o centro do sistema.

Os dois pares também se revelaram bastante diferentes entre si. O par A consiste em duas estrelas muito próximas em termos de idade e com brilho ligeiramente diferente. O par B possui uma estrela que domina a sua companheira, muito mais brilhante. Apesar desse contraste interno, todo o sistema de quatro estrelas é excepcionalmente plano, com todas as órbitas alinhadas dentro de uma margem de aproximadamente 2 graus.

No geral, TIC 433545934 é um objeto inédito, superando um candidato semelhante, KIC 5255552, que não possuía confirmação igualmente robusta. Os astrônomos afirmam que, em aproximadamente 152 milhões de anos, a estrela mais massiva em cada par binário poderá crescer o suficiente para transbordar seu "lóbulo de Roche" — região em formato de gota ao redor de uma estrela em um sistema binário onde o gás e a matéria ficam presos pela gravidade dessa estrela — desencadeando transferência de massa entre as duas estrelas e remodelando drasticamente todo o sistema.

Fonte: PHYY.ORG e Iflscience