“Binárias Cataclísmicas” seria um bom nome para uma banda de heavy metal feminina. Mas essa expressão barulhenta, e um pouco amedrontadora, designa um sistema de estrelas bastante interessante.
Binárias cataclísmicas são sistemas de duas estrelas, ligadas gravitacionalmente, que apresentam variabilidade notável de brilho devido a mecanismos bastante peculiares. Podem ser chamadas também de variáveis cataclísmicas.
Um dos componentes de uma binária cataclísmica é uma anã branca. Anãs brancas são o estágio final da evolução de estrelas de média ou pouca massa. Após o estágio de gigantes vermelhas, essas estrelas passam por uma fase em que parte do seu material está na forma de um núcleo sólido bastante compacto, a anã branca, e parte é liberada para o espaço, formando o que chamamos de nebulosa planetária. Assim será o fim do nosso Sol.
Nas binárias cataclísmicas, as distâncias entre a anã branca e sua companheira são pequenas, em geral, comparáveis com a distância entre a Terra e a Lua. Essa proximidade permite à anã branca capturar material de sua vizinha. O material tende a cair espiralando para a anã branca, formando, na maior parte dos casos, um disco ao redor dela, chamado disco de acreção. Devido à aceleração a qual são submetidas as partículas que caem, podemos observar emissões de raios ultravioletas e até mesmo raios X desses discos de acreção.
Se a anã branca possuir forte campo magnético, o material que cai não consegue formar um disco. Em vez disso, o material espirala ao longo das linhas do campo, produzindo fortes emissões de radiação vindas dos pólos magnéticos da anã branca.
O disco de acreção é o responsável por dois dos mecanismos de variação de brilho que podemos encontrar em binárias cataclísmicas. Devido ao aumento de temperatura, o disco de acreção pode atingir uma temperatura crítica que provoca uma mudança em sua viscosidade. O resultado é um colapso brusco em direção à anã branca, que libera uma grande quantidade de energia potencial gravitacional. Esse processo é observado através de um aumento repentino de brilho no sistema e o chamamos de anã nova.
Grande parte do material transferido são hidrogênio e hélio, os elementos mais abundantes no Universo. Pode acontecer também desse material acumular-se ao redor da anã branca até atingir uma temperatura e pressão tais que iniciem a fusão do hidrogênio, num processo idêntico ao que ocorre no interior das estrelas. Dessa forma, o hidrogênio ao redor da anã branca é rapidamente convertido em elementos mais pesados. Nesse processo, grande quantidade de energia é liberada e o gás remanescente é lançado para longe da anã branca. A esse fenômeno ainda mais violento chamamos de nova clássica, ou apenas nova.
Não confunda a anã nova ou a nova clássica com supernova, que é um fenômeno também brusco, mas que envolve a estrutura interna da estrela, e não algo que acontece em seu exterior. Caso o aumento de matéria continue até maiores proporções, podemos ter a fusão do carbono no interior da anã branca. Isso nos leva ao fenômeno da supernova tipo Ia, que provoca a total destruição da anã branca.
Esses são os comportamentos mais comuns das binárias cataclísmicas. Recentes observações têm mostrado objetos que sugerem comportamentos ligeiramente diferentes e ainda não bem compreendidos. Compreendidas ou não, podemos perceber que o dramático “cataclísmicas” em seu nome é bastante merecido.
(Uma versão resumida desse texto foi publicada no folder e site da Fundação Planetário da Cidade do Rio de Janeiro, em outubro de 2007)
