Uma vida solitária para as jovens estrelas no centro da Via Láctea

Segundo um novo estudo, as estrelas que vivem o mais perto do buraco negro no centro da Via Láctea não têm companheiras.

© GCOI (órbitas de estrelas S em torno do buraco negro supermassivo da Via Láctea)

Usando o Observatório W. M. Keck em Maunakea, Havaí, Devin Chu, astrônomo da GCOI (Galactic Center Orbits Initiative) da UCLA (Universidade da Califórnia em Los Angeles), liderou um levantamento de 10 anos que descobriu que estas "estrelas S", onde "S" significa Sagitário A*, o nome do buraco negro supermassivo no centro da nossa Galáxia, são todas individuais.

O resultado é surpreendente, uma vez que as estrelas S que a equipe observou incluem estrelas jovens e massivas de sequência principal, com apenas cerca de seis milhões de anos. Normalmente, as estrelas desta idade, que são 10 vezes mais massivas do que o nosso Sol, passam a sua infância emparelhadas com uma gêmea num sistema binário ou, por vezes, mesmo como trigêmeas. 

É provável que a poderosa influência do buraco negro supermassivo faça com que os sistemas estelares binários se fundam ou se tornem perturbados, onde uma estrela companheira é expulsa da região. Isto pode explicar porque é que não vemos nenhuma estrela com parceiras tão perto de Sagitário A*. 

Este estudo de uma década marca a primeira pesquisa sistemática de sistemas binários no aglomerado de estrelas S. Utilizando o sistema de ópticas adaptativas do observatório Keck, emparelhado com o seu instrumento OSIRIS (OH-Suppressing Infrared Imaging Spectrograph), os astrônomos seguiram os movimentos de 28 estrelas S; 16 das quais são estrelas jovens do tipo B da sequência principal e as restantes são estrelas velhas e de baixa massa do tipo M ou gigantes do tipo K. As ópticas adaptativas do Keck e o OSIRIS foram cruciais para nos darem a visão infravermelha de que precisávamos para espreitar através da poeira do Centro Galáctico e para distinguir as estrelas S individuais nesta região tão povoada. 

Os pesquisadores não só encontraram as estrelas S viajando sozinhas, como também conseguiram calcular o limite de quantas destas estrelas S poderiam existir como binários, uma métrica conhecida como fração binária. Descobriram que o limite da fração binária das estrelas S jovens é de 47%, o que significa que por cada 100 estrelas S, um máximo de 47 podem estar em sistemas binários. Este limite é dramaticamente mais baixo do que o esperado para tipos semelhantes de estrelas jovens na vizinhança solar, que têm uma fração binária de 70%. 

Esta descoberta sugere que as estrelas com companheiras têm dificuldade em manter-se juntas no ambiente extremo do buraco negro supermassivo da Via Láctea. A descoberta acrescenta ao caráter já exótico das estrelas S, cujo nascimento permanece um mistério. As forças de maré de um buraco negro perturbam normalmente a formação estelar tradicional, o que levanta questões sobre a forma como as estrelas S se conseguiram desenvolver no perigoso turbilhão cósmico que Sagitário A* cria. 

Um artigo foi publicado no periódico The Astrophysical Journal. 

Fonte: W. M. Keck Observatory