Magnetar deveria ser um buraco negro

Astrônomos europeus afirmam ter demonstrado a partir de observações do Telescópio Muito Grande (VLT, na sigla em inglês) que uma estrela magnética (magnetar), um tipo de estrela de nêutrons com poderoso campo magnético, se formou a partir de uma estrela com pelo menos 40 vezes a massa do Sol.

© ESO (ilustração de uma magnetar)

O resultado desafia as atuais teorias sobre evolução estelar, já que um astro com tanta massa deveria ter se transformado em um buraco negro. Além disso, a descoberta levanta uma nova questão: qual é a massa necessária para dar origem a um buraco negro?

Os astrônomos fizeram observações de Westerlund 1, a 16 mil anos-luz da Terra, na constelação do Altar, que é o mais próximo super agrupamento estelar conhecido e contém centenas de estrelas de grande massa. Algumas delas têm luminosidade 1 milhão de vezes maior que a do Sol e outras têm 2 mil vezes o seu diâmetro.

"Se o Sol estivesse situado no centro deste agrupamento, o nosso céu noturno estaria repleto de centenas de estrelas tão brilhantes como a Lua cheia", diz Ben Richie, autor principal do estudo. Apesar da diversidade e da grande população de estrelas, chama a atenção em Westerlund 1 que todas têm aproximadamente a mesma idade, estimada entre 3,5 milhões e 5 milhões de anos, pois o agrupamento se formou a partir de um único evento.

Os astrônomos estudaram mais exatamente uma estrela magnética, que é uma estrela de nêutrons (astros formados a partir de uma explosão de estrela de grande massa, evento conhecido como supernova) com campo magnético extremamente forte, que é trilhões de vezes mais poderoso que o da Terra.

© ESO (posição da magnetar)

Westerlund 1 tem uma das poucas estrelas magnéticas conhecidas na Via Láctea e, a partir do estudo desta estrela e das que a circundam, foi possível descobrir como era o astro que deu origem a ela. Uma vez que as estrelas do agrupamento têm aproximadamente a mesma idade, a que explodiu deve ter tido uma vida mais curta, o que indica qual era o seu tamanho.

O tempo de vida de uma estrela está diretamente relacionado com a sua massa, quanto mais massa tem uma estrela, mais curta é a sua vida. Se for medida a massa de qualquer uma das estrelas sobreviventes é possível saber com certeza que a estrela de vida mais curta que deu origem à estrela magnética deve ter tido ainda mais massa. "Isto é extremamente importante, já que não existe nenhuma teoria aceita sobre como se formam estes objetos extremamente magnéticos", diz o coautor e líder da equipe que realizou o estudo, Simon Clark..

As teorias mais aceitas até agora afirmam que estrelas com massa entre 10 e 25 vezes a massa do Sol explodirão como supernovas no final de sua vida e darão origem a estrelas de nêutrons, enquanto aquelas com massa inicial superior a 25 vezes a do Sol se transformarão em buracos negros.

"Estas estrelas têm que se ver livres de mais de nove décimos das suas massas antes de explodirem como supernovas, caso contrário darão antes origem a um buraco negro", diz o coautor Ignacio Negueruela. "Perdas de massa tão elevadas antes da explosão apresentam um grande desafio às atuais teorias de evolução estelar".

Contudo, os astrônomos também pensam em uma possibilidade para o surgimento de uma estrela magnética a partir de um astro com tanta massa. O mecanismo de formação preferido dos astrônomos postula que a estrela que se transforma em estrela magnética tenha nascido com uma companheira estelar. A interação entre as duas causa grande ejeção de matéria por parte da progenitora, o que explicaria como ela não se transformou em um buraco negro.

Embora hoje não se observe nenhuma estrela que teria sido companheira da progenitora, os astrônomos afirmam que há a possibilidade de, durante a explosão da supernova, ela ter "expulsado" a estrela companheira do agrupamento a alta velocidade, deslocando mais de mais de 95% da sua massa inicial.

Fonte: Astronomy and Astrophysics