Apenas 87 minutos. Esse é o tempo necessário para uma anã marrom completar uma volta ao redor de uma pequena estrela no sistema ZTF J0440+2325, localizado a aproximadamente 300 anos-luz da Terra.
Os dois objetos estão tão próximos que toda a órbita caberia dentro do diâmetro do Sol. Mas é o que acontece entre eles que tornou esse sistema diferente de tudo o que havia sido observado até agora.
A anã marrom está perdendo matéria continuamente para sua companheira.
Em vez de ser rapidamente destruída ou engolida, ela transfere lentamente seu próprio material para a estrela, criando um fluxo que atinge diretamente a superfície estelar.
O processo pode continuar por centenas de milhares de anos e, dependendo de como o sistema evoluir, potencialmente por bilhões de anos.
A descoberta, liderada por pesquisadores do Instituto de Tecnologia de Massachusetts, MIT, foi publicada em 5 de outubro na revista Nature Astronomy e representa a primeira observação de transferência estável de massa de um objeto subestelar para uma estrela da sequência principal.
ZTF J0440+2325 é formado por dois objetos muito pequenos quando comparados à maioria das estrelas.
A estrela possui aproximadamente 85 vezes a massa de Júpiter, colocando-a pouco acima do limite necessário para sustentar a fusão de hidrogênio. Trata-se de uma anã vermelha extremamente pequena.
Sua companheira possui cerca de 25 massas de Júpiter.
Essa massa é grande demais para classificá-la como um planeta convencional, mas insuficiente para transformá-la em uma estrela como o Sol. Ela pertence à classe das anãs marrons, objetos intermediários entre planetas gigantes e estrelas.
A proximidade entre os dois corpos é extrema.
A anã marrom completa cada órbita em aproximadamente 86,65 minutos.
E essa proximidade explica por que ela está perdendo matéria.
A gravidade de cada componente domina uma determinada região ao seu redor. Quando um objeto em um sistema binário se expande ou se aproxima o suficiente para preencher uma região conhecida como lóbulo de Roche, matéria pode atravessar o ponto gravitacional entre os dois componentes e ser transferida para o companheiro.
É isso que os pesquisadores concluem estar acontecendo em ZTF J0440+2325.
A anã marrom preenche seu lóbulo de Roche e parte de sua matéria escapa em direção à pequena estrela.
Mas existe uma característica incomum.
Em muitos sistemas de acreção envolvendo objetos compactos, como anãs brancas, estrelas de nêutrons ou buracos negros, o material transferido possui espaço para formar um disco antes de alcançar o objeto central.
Aqui, a geometria é diferente.
A estrela receptora é pequena em massa, mas fisicamente grande quando comparada a um objeto compacto. As simulações realizadas pela equipe mostram que o fluxo proveniente da anã marrom segue uma trajetória que atinge diretamente a superfície da estrela.
Não há espaço suficiente para formar um grande disco de acreção estável entre os dois objetos.
O impacto da matéria produz uma região extremamente aquecida na superfície estelar.
E foi justamente essa região quente que ajudou a denunciar o sistema.
ZTF J0440+2325 chamou atenção inicialmente nos dados do Zwicky Transient Facility, instalado no Observatório Palomar, na Califórnia.
O levantamento procura objetos cujo brilho varia com o tempo.
Quando Kevin Burdge, hoje professor do MIT, analisou os dados, encontrou uma curva de luz muito estranha.
Em vez das formas normalmente associadas a eventos transientes ou sistemas binários conhecidos, o brilho aumentava e diminuía formando aproximadamente um triângulo.
Mais estranho ainda, o padrão se repetia.
O objeto acabou ficando sem explicação durante anos.
Uma das primeiras possibilidades consideradas foi a de uma binária do tipo viúva-negra, na qual um pulsar altamente energético aquece e remove progressivamente matéria de uma pequena estrela companheira.
Mas observações posteriores mostraram que ZTF J0440+2325 não apresentava o movimento esperado para um sistema com uma estrela de nêutrons muito mais massiva.
A pequena oscilação orbital revelou algo diferente.
Os dois componentes possuíam massas relativamente baixas: uma estrela com aproximadamente 85 massas de Júpiter e uma anã marrom com cerca de 25.
O triângulo precisava de outra explicação.
E a transferência de matéria forneceu essa resposta.
Conforme o fluxo proveniente da anã marrom atinge a estrela, ele cria uma região quente no ponto de impacto.
Como os dois corpos orbitam um ao outro a cada 87 minutos, nossa perspectiva dessa região muda continuamente.
Em parte da órbita vemos melhor o ponto quente. Depois ele gradualmente desaparece de vista.
Essa mudança produz o aumento e a diminuição aproximadamente lineares do brilho que geram a forma triangular observada na curva de luz.
Assim, uma característica fotométrica que inicialmente parecia não se encaixar em nenhum sistema conhecido acabou se tornando uma pista para um regime de transferência de massa que nunca havia sido observado dessa forma.
A equipe estima que a anã marrom transfira aproximadamente um centésimo de milésimo da massa da Terra por ano para sua companheira.
Isso corresponde a cerca de 10⁻⁵ massa terrestre anualmente.
Pode parecer uma quantidade enorme quando convertida para unidades do cotidiano, mas representa uma fração muito pequena da massa total da anã marrom.
É justamente por isso que o sistema pode sobreviver por tanto tempo.
A transferência não está destruindo a companheira em uma escala de poucos anos ou séculos.
Ela é relativamente lenta e, principalmente, estável.
Essa estabilidade é a característica central da descoberta.
Modelos teóricos já permitiam que objetos subestelares muito próximos de suas estrelas entrassem em determinados regimes de transferência estável de massa. Até agora, porém, esse processo ainda não havia sido observado diretamente em uma estrela normal recebendo matéria de um companheiro subestelar.
Dependendo da evolução da órbita e da resposta da anã marrom à perda de massa, essa interação pode persistir por períodos extremamente longos.
Os autores consideram que o consumo gradual pode continuar potencialmente por bilhões de anos.
Isso revela um caminho evolutivo diferente para objetos que se aproximam demais de suas estrelas.
Eles não precisam necessariamente ser engolidos de uma única vez.
Sob determinadas condições, podem ser consumidos pouco a pouco.
Essa é uma das implicações mais interessantes do trabalho.
Uma anã marrom não é um planeta. Portanto, ZTF J0440+2325 não é a descoberta de uma estrela consumindo lentamente um planeta.
Mas anãs marrons e planetas gigantes compartilham algumas propriedades físicas, e o mecanismo estudado aqui pode ajudar a compreender o que acontece quando objetos subestelares entram em órbitas extremamente próximas de suas estrelas.
Os autores destacam justamente que o destino de alguns objetos subestelares pode não ser o engolfamento rápido, mas uma transferência gradual de matéria para a estrela hospedeira.
Isso é especialmente relevante porque sistemas planetários não permanecem necessariamente iguais durante toda a vida de suas estrelas.
Interações gravitacionais podem alterar órbitas, e a própria evolução estelar modifica radicalmente as dimensões e o ambiente ao redor da estrela.
Quando uma estrela como o Sol envelhece e se transforma em gigante vermelha, suas camadas externas se expandem enormemente.
Objetos suficientemente próximos podem então interagir com esse material ou ser engolfados.
Mas é importante não extrapolar ZTF J0440+2325 diretamente para o futuro da Terra.
O sistema descoberto é formado por uma pequena estrela da sequência principal e uma anã marrom extremamente próxima, e não por uma estrela gigante envolvendo um planeta rochoso.
São situações físicas diferentes.
O que a descoberta demonstra é que existe um regime de interação entre estrelas e companheiros subestelares que até agora permanecia essencialmente teórico: a transferência estável e prolongada de massa.
O estudo apresenta ainda outro objeto que merece atenção.
Ele é chamado ZTF J1444+4820 e possui período orbital ainda menor, de aproximadamente 67 minutos.
Nesse caso, os pesquisadores o classificam como um forte candidato a outro sistema de baixa massa com transferência de matéria.
A configuração é mais complicada porque ZTF J1444+4820 parece fazer parte de um sistema triplo hierárquico.
Por isso, as evidências ainda não permitem colocá-lo no mesmo nível de confirmação de ZTF J0440+2325.
Ainda assim, encontrar um segundo candidato é importante.
Se outros sistemas semelhantes começarem a aparecer nos levantamentos astronômicos, ZTF J0440+2325 deixará de ser apenas uma curiosidade e poderá representar uma população de sistemas que até agora passava despercebida.
A própria curva de luz triangular pode ajudar nessa busca.
Agora que os astrônomos sabem que esse formato pode ser produzido por uma região quente criada pelo impacto contínuo de matéria, levantamentos que monitoram milhões de estrelas podem procurar padrões semelhantes.
ZTF J0440+2325 ocupa um regime curioso.
Os dois objetos não estão separados como componentes de um sistema binário comum, mas a anã marrom também não está sendo destruída rapidamente.
Ela está literalmente transbordando matéria para sua companheira.
A cada órbita de apenas 87 minutos, o fluxo atinge a superfície da estrela e mantém uma região quente que aparece e desaparece conforme o sistema gira.
Pouco a pouco, a massa da anã marrom diminui.
O processo é lento o suficiente para continuar em escalas de tempo astronômicas.
Essa é justamente a importância da descoberta.
Até agora, havia uma lacuna observacional entre companheiros subestelares que permanecem separados de suas estrelas e cenários em que a interação termina em engolfamento e destruição.
ZTF J0440+2325 mostra que existe um caminho intermediário.
Em vez de simplesmente engolir sua companheira, uma estrela pode passar uma parte enorme de sua vida consumindo-a lentamente.
Sobre a Imagem: Ilustração artística de ZTF J0440+2325, uma anã marrom (à direita) e uma anã vermelha (à esquerda) que orbitam uma à outra a cada 86,65 minutos. A anã marrom transborda material para sua companheira, e o fluxo resultante atinge a superfície da anã vermelha, aquecendo um grande ponto quente no local do impacto.
Créditos da Imagem: Aaron Householder (MIT).
Artigo: https://www.nature.com/articles/s41550-026-02992-6