A Dra. Varsha Ramachandran do ZAH (Zentrum für Astronomie Heidelberg) da Universidade de Heidelberg e os seus colegas descobriram a primeira estrela "despojada" de massa intermediária, há muito prevista, mas ainda não confirmada.
© Elisa Schösser (ilustração de uma estrela Be e uma despojada)
Esta descoberta marca um elo em falta na nossa imagem da evolução estelar em direção a sistemas com estrelas de nêutrons em fusão, que são cruciais para compreender a origem de elementos pesados, como a prata e o ouro.
As estrelas despojadas são aquelas que perderam a maior parte das suas camadas exteriores, revelando o seu núcleo quente e denso, rico em hélio, que resulta da fusão nuclear do hidrogênio em hélio. A maioria destas estrelas despojadas formam-se em sistemas binários, nos quais a forte atração gravitacional de uma estrela retira e acreta matéria da sua companheira.
Há muito tempo que os astrofísicos conhecem a existência de estrelas despojadas de massa baixa, conhecidas como subanãs, bem como as suas primas massivas, conhecidas como estrelas Wolf-Rayet. Mas, até agora, nunca tinham conseguido encontrar nenhuma das chamadas estrelas despojadas de massa intermediária, o que levantava a questão de saber se a nossa imagem teórica básica precisava de uma revisão importante.
Ao examinarem estrelas quentes e luminosas com instrumentos de espetroscopia de alta resolução do VLT (Very Large Telescope) do ESO, no Chile, os astrônomos detectaram assinaturas suspeitas no espetro de uma estrela quente e massiva que anteriormente tinha sido classificada como um objeto único. Uma análise detalhada do espetro revelou que o objeto não é apenas uma estrela, mas sim um sistema binário, consistindo da estrela despojada de massa intermediária e de uma companheira com rotação rápida, uma chamada estrela Be, que tinha sido acelerada graças à acreção de massa da estrela despojada progenitora.
O sistema está localizado na Pequena Nuvem de Magalhães (PNM), uma galáxia anã vizinha. As estrelas desta galáxia têm uma menor abundância de metais (elementos mais pesados), do que as estrelas massivas da nossa Via Láctea. As estrelas massivas pobres em metais da PNM funcionam, portanto, como uma janela para o passado da nossa própria Galáxia e para a evolução química do Universo.
Estas estrelas em vez de terem perdido completamente as suas camadas exteriores, podem reter uma quantidade pequena, mas suficiente de hidrogênio no topo dos seus núcleos de hélio, o que as faz parecer muito maiores e mais frias do que realmente são.
As estrelas parcialmente despojadas parecem muito semelhantes a estrelas quentes normais, não despojadas, escondendo-se assim à vista de todos. Apenas dados de alta resolução combinados com uma análise espectral cuidadosa e modelos computacionais detalhados podem revelar a sua verdadeira natureza. Não é de admirar que tenham escapado à detecção durante tanto tempo. O que mais chamou a atenção nesta estrela foi a sua massa: algumas vezes mais massiva do que o nosso Sol pode parecer muito, mas é extraordinariamente leve para a sua aparência de supergigante azul.
O sistema recém-descoberto serve de elo crítico na cadeia evolutiva que liga várias diferentes "espécies" de objetos exóticos. Os modelos de evolução estelar preveem que, daqui a cerca de um milhão de anos, a estrela despojada explodirá como uma supernova de invólucro despojado, deixando para trás uma estrela de nêutrons remanescente. Se o binário sobreviver à explosão de supernova, as funções das duas estrelas se inverterão: Neste caso, a estrela Be companheira doará massa à estrela de nêutrons acretora, tornando-se num chamado binário de raios X Be.
Estes sistemas fascinantes são considerados os progenitores dos eventos de fusão de estrelas de nêutrons duplas, talvez os maiores espetáculos cósmicos observados até agora e a origem de elementos químicos como a prata ou o ouro. Compreender o seu percurso de formação é um dos principais desafios da astrofísica moderna e as observações das fases evolutivas intermediárias são cruciais para o conseguir.
Um artigo foi publicado no periódico Astronomy & Astrophysics Letters.
Fonte: University of Heidelberg
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